在蒸汽壓縮式制冷裝置中,除了壓縮機和節流機構外,還有許多設備。這些設備按其在制冷系統中所起的作用,可分為兩大類:一類是換熱設備,包括冷凝器、蒸發器等,這些是完成制冷循環必不可少的設備;另一類是輔助設備,包括各種儲存、分離和安全保護等設備,這些設備的作用是改善制冷系統的工作條件,提高運行經濟性和安全可靠性。
冷凝器的作用是將壓縮機排出的高溫、高壓制冷劑過熱蒸汽冷凝成液體。制冷劑在冷凝器中放出的熱量由冷卻介質(水或空氣)帶走。
1.冷凝器的種類
冷凝器按其冷卻介質和冷卻方式,可以分為水冷式、空氣冷卻式、水和空氣混合冷卻式三種類型。
冷水機組的冷凝器采用水冷式冷凝器,冷凝器中制冷劑放出的熱最被冷卻水帶走。冷卻水可以一次流過,也可以循環使用。當循環使用時,需要設置冷卻塔或冷卻水池。水冷式冷凝器分為殼管式、套管式、板式、螺旋板式等幾種類型。
2.水冷式冷凝器的結構
臥式殼管式冷凝器簡稱臥式冷凝器,如圖3-27所示為氨用臥式殼管式冷凝器;如圖3-28所示為氟利昂用臥式殼管式冷凝器;其結構是筒體由無縫鋼管制成或由鋼板卷制后焊接而成,兩端有管板,管板中間穿插傳熱管。由于水平安放,因此,兩端管板的外側用端蓋封閉。端蓋用鑄鐵或鋼板制成,端蓋內部設有分水肋板,從而把整個管束分成幾個管組,使冷卻水流動時形成幾個(一般為偶數)流程,從而提高冷卻水流速。
制冷劑蒸汽從冷凝器頂部進入,在管子外表面冷凝成液體,然后從殼體底部(或側面)出液管流人儲液器。小型冷凝器在下部少安放幾排傳熱管,下部的空間就當做儲液器。在氟利昂冷凝器中,有的還在底部設有液體過冷器。
氨液的密度比冷凍機油小,并且氨與冷凍機油互不溶解,所以,在氨臥式冷凝器底部設有集油包,積聚在集油包內的冷凍機油,由放油管引向集油器。
氨臥式冷凝器內傳熱管一般采用?25mm, ?32mm或和?38mm的無縫鋼管。為了加強傳熱效果,也有用螺紋管、橫紋管的氨臥式冷凝器,螺紋管由?25mm x2.5mm光管軋制而成,肋化系數為2.75。在相同條件下,螺紋管氨臥式冷凝器的傳熱系數比光管提高40%以上。
氟利昂臥式冷凝器的傳熱管一般采用銅管。