冷凝器种类及特点

冷凝器按其冷却介质不同，可分为水冷式、蒸发式 、空气冷却式
、淋水式冷凝器四大类 。

（一）水冷式冷凝器

水冷式冷凝器是以水作为冷却介质 ，水的温升带走冷凝热量
。冷却水一般循环使用
，但系统中需设有冷却塔或凉水池。水冷却式冷凝器按其不同的结构型式又可分为立式壳管式、卧式壳管式水冷却式冷凝器按其不同的结构型式又可分为立式壳管式 、卧式壳管式和套管式等多种，常见的是壳管式冷凝器 。

1、立式壳管式冷凝器

立式壳管式冷凝器又称立式冷凝器 ，它是目前氨制冷系统广泛采用的一种水冷式冷凝器。立式冷凝器主要由外壳(筒体)
、管板及管束等组成
。

制冷剂蒸汽从筒体高度2/3处的进汽口进入管束间空隙中，管内的冷却水与管外的高温制冷剂蒸汽通过管壁进行热交换
，从而使制冷剂蒸汽被冷凝成液体并逐渐下流到冷凝器底部，经出液管流入贮液器。吸热后的水则排入下部的混凝土水池中 ，再用水泵送入冷却水塔中经过冷却后循环使用 。

为了使冷却水能够均匀地分配给各个管口
，冷凝器顶部的配水箱内设有匀水板并在管束上部每个管口装有一个带斜槽的导流器，以使冷却水沿管内壁以膜状水层向下流动 ，这样既可以提高传热效果又节约水量
。此外
，立式冷凝器的外壳上还设有均压管、压力表 、安全阀和放空气管等管接头，以便与相应的管路和设备连接。

立式冷凝器的主要特点是：

1.由于冷却流量大流速高 ，故传热系数较高 。

2.垂直安装占地面积小
，且可以安装在室外
。

3.冷却水直通流动且流速大，故对水质要求不高 ，一般水源都可以作为冷却水。

4.管内水垢易清除
，且不必停止制冷系统工作 。

5.但因立式冷凝器中的冷却水温升一般只有2～4℃，对数平均温差一般在5～6℃左右 ，故耗水量较大
。且由于设备置于空气中，管子易被腐蚀
，泄漏时比易被发现。

2
、卧式壳管式冷凝器

卧式冷凝器与立式冷凝器有相类似的壳体结构，但在总体上又有很多不同之处 ，主要区别在于壳体的水平安放和水的多路流动 。卧式冷凝器两端管板外面各用一个端盖封闭
，端盖上铸有经过设计互相配合的分水筋，把整个管束分隔成几个管组
。从而使冷却水从一端端盖下部进入 ，按顺序流过每个管组
，最后从同一端盖上上部流出过程中，要往返4～10个回程。这样做既可以提高管内冷却水的流速 ，从而提高传热系数
，又使使高温的制冷剂蒸气从壳体上部的进气管进入管束间与管内冷却水进行充分的热交换 。

冷凝下来的液体从下部出液管流入贮液筒。在冷凝器的另一端端盖上还常设有排空气阀和放水旋塞
。排气阀在上部，在冷凝器投入运行开始时打开 ，以排出冷却水管中的空气
，使冷却水畅通地流动，切记不要与放空气阀混淆 ，以免造成事故。放水旋塞供冷凝器停用时放尽冷却水管内的存水，避免冬季因水冻结而冻裂冷凝器 。卧式冷凝器的壳体上同样留有若干与系统中其它设备连接的诸如进气、出液 、均压管
、放空气管、安全阀 、压力表接头及放油管等管接头
。

卧式冷凝器不仅广泛地用于氨制冷系统
，也可以用于氟利昂制冷系统，但其结构略有不同。氨卧式冷凝器的冷却管采用光滑无缝钢管 ，而氟利昂卧式冷凝器的冷却管一般采用低肋铜管 。这是由于氟利昂放热系数较低的缘故
。值得注意的是
，有的氟利昂制冷机组一般不设贮液筒，只采用冷凝器底部少设几排管子 ，兼作贮液筒用。

卧式和立式冷凝器
，二者除安放位置和水的分配不同外，水的温升和用水量也不一样 。立式冷凝器的冷却水是*重力沿管内壁下流 ，只能是单行程
，故要得到足够大的传热系数K，就必须使用大量的水
。而卧式冷凝器是用泵将冷却水压送到冷却管内 ，故可制成多行程式冷凝器
，且冷却水可以得到足够大的流速和温升(?t=4～6℃)。所以卧式冷凝器用少量的冷却水就可以得到足够大的K值 。

但过分地加大流速，传热系数K值增大不多 ，而冷却水泵的功耗却显著增加，所以氨卧式冷凝器的冷却水流速一般取1m/s左右为宜
，氟利昂卧式冷凝器的冷却水流速大多采用1.5～2m/s
。卧式冷凝器传热系数高，冷却水用量小 ，结构紧凑
、操作管理方便。但要求冷却水的水质好
，且清洗水垢不方便、泄漏时也不易发现 。

制冷剂的蒸气从上方进入内外管之间的空腔，在内管外表面上冷凝 ，液体在外管底部依次下流
，从下端流入贮液器中。冷却水从冷凝器的下方进入，依次经过各排内管从上部流出 ，与制冷剂呈逆流方式
。

这种冷凝器的优点是结构简单
，便于制造，且因系单管冷凝 ，介质流动方向相反
，故传热效果好，当水流速为1～2m/s时传热系数可达800kcal/(m2h℃)。其缺点是金属消耗量大 ，而且当纵向管数较多时，下部的管子充有较多的液体
，使传热面积不能充分利用 。另外紧凑性差，清洗困难 ，并需大量连接弯头
。因此
，这种冷凝器在氨制冷装置中已很少应用。

（二）蒸发式冷凝器

蒸发式冷凝器的换热主要是冷却水在空气中蒸发吸收气化潜热而进行的 。按空气流动方式可分为吸入式和压送式
。在这类冷凝器中系依靠另一个制冷系统中制冷剂的蒸发所产生的冷效应去冷却传热间壁另一侧的制冷剂蒸汽，促使后者凝结液化。蒸发式冷凝器由冷却管组 、给水设备
、通风机、挡水板和箱体等部分组成 。冷却管组为无缝钢管弯制成的蛇形盘管组 ，装在薄钢板制成的长方形箱体内
。

箱体的两侧或顶部设有通风机
，箱体底部兼作冷却水循环水池。蒸发式冷凝器工作时，制冷剂蒸汽从上部进入蛇形管组 ，在管内凝结放热并从下部出液管流入贮液器 。而冷却水由循环水泵送到喷水器
，从蛇形盘管组的正上方向盘管组的表面喷淋，通过管壁吸收管内冷凝热量而蒸发
。设在箱体侧面或顶部的风机强迫空气自下而上掠过盘管 ，促进水的蒸发并带走蒸发的水分。

其中
，风机安装在箱体顶部，蛇形管组位于风机的吸气侧时称为吸入式蒸发冷凝器 ，而风机安装在箱体两侧，蛇形管组位于风机的出气侧时称为压送式蒸发冷凝器
，吸入式空气能均匀地通过蛇形管组，故传热效果好 ，但风机在高温高湿条件下运行
，易发生故障 。压送式虽空气通过蛇形管组不太均匀，但风机电机工作条件好。

蒸发式冷凝器的特点：

1 、与直流供水的水冷式冷凝器相比 ，节省水95％左右
。但与水冷式冷凝器和冷却塔组合使用时相比较
，用水量差不多。

2、与水冷式冷凝器和冷却塔组合系统相比，二者的冷凝温度差不多 ，但蒸发式冷凝器结构紧凑 。而与风冷式或直流供水的水冷式冷凝器相比
，其尺寸就比较大
。

3
、与风冷式冷凝器相比，其冷凝温度低。尤其是干燥地区更明显 。全年运行时 ，冬季可按风冷式工作
。与直流供水的水冷式冷凝器相比
，其冷凝温度高些。

4、冷凝盘管易腐蚀，管外易结垢 ，且维修困难 。

总上所述，蒸发式冷凝器的主要优点是耗水量小
，但循环水温高，冷凝压力大 ，清洗水垢困难
，对水质要求严
。特别适用于干燥缺水地区，宜在露天空气流通的场所安装 ，或安装在屋顶上
，不得安装在室内。

（三）空气冷却式冷凝器

空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质，空气的温升带走冷凝热量的 。这种冷凝器适用于极度缺水或无法供水的场合 ，常见于小型氟利昂制冷机组
。在这类冷凝器中
，制冷剂放出的热量被空气带走。空气可以是自然对流，也可以利用风机作强制流动 。这类冷凝器系用于氟利昂制冷装置在供水不便或困难的场所。

（四）淋水式冷凝器

其主要由换热盘管 、淋水箱等组成
。制冷剂蒸气从换热盘管下部进汽口进入 ，而冷却水从淋水箱的缝隙流到换热盘管的顶端
，成膜状向下流，水吸收冷凝热 ，在空气的自然对流情况下，由于水的蒸发
，而带走部分冷凝热热量。被加热后的冷却水流入水池中，再经冷却塔冷却后循环使用 ，或排掉一部分水
，而补充一部分新鲜水送入淋水箱 。冷凝后的液态制冷剂流入贮液器中
。淋水式冷凝器是水的温升和水在空气中蒸发带走冷凝热量。这种冷凝器主要用于大
、中型氨制冷系统中 。它可以露天安装，也可安装在冷却塔的下方 ，但应避免阳光直射
。淋水式冷凝器的主要优点为：

1、结构简单
，制造方便。

2 、漏氨时容易发现，维修方便 。

3
、清洗方便
。

4、对水质要求低。

缺点是：

1 、传热系数低

2
、金属消耗量高

3、占地面积大

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循环冷却水系统设备有什么用途

冷水机系统的运作是通过三个相互关联的系统：制冷剂循环系统 、水循环系统
、电器自控系统 。

压缩机：压缩机是整个制冷系统中的核心部件 ，也是制冷剂压缩的动力之源
。它的作用是将输入的电能转化为机械能
，将制冷剂压缩。

冷水机制冷剂循环系统：

蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，最终制冷剂与水之间形成一定的温度差 ，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态后被压缩机吸入并压缩（压力和温度增加）
，气态制冷剂通过冷凝器（风冷/水冷）吸收热量，凝结成液体 ，通过热力膨胀阀（或毛细管）节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程 。

冷水机制冷系统基本组成：

冷凝器：在制冷过程中冷凝器起着输出热能并使制冷剂得以冷凝的作用。从制冷压缩机排出的高压过热蒸气进入冷凝器后
，将其在工作过程吸收的全部热量，其中包括从蒸发器和制冷压缩机中以及在管道内所吸收的热量都传递给周围介质（水或空气）带走；制冷剂高压过热蒸气重新凝结成液体
。（根据冷却介质和冷却方式的不同 ，冷凝器可分为三类：水冷式冷凝器、风冷式冷凝器 、蒸发式冷凝器。）

贮液器：贮液器安装在冷凝器之后
，与冷凝器的排液管是直接连通的 。冷凝器的制冷剂液体应畅通无阻地流入贮液器内，这样就可以充分利用冷凝器的冷却面积
。另一方面 ，当蒸发器的热负荷变化时
，制冷剂液体的需要量也随之变化，那时 ，贮液器便起到调剂和贮存制冷剂的作用。对于小型冷水机制冷装置系统
，往往不装贮液器，而是利用冷凝器来调剂和贮存制冷剂 。

干燥过滤器：在冷水机制冷循环中必须预防水分和污物（油污、铁屑
、铜屑）等进入 ，水分的来源主要是新添加的制冷剂和润滑油所含的微量水份
，或由于检修系统时空气进入而带来的水分
。如果系统中的水分未排除干净，当制冷剂通过节流阀（热力膨胀阀或毛细管）时 ，因压力及温度的下降有时水分会凝固成冰，使通道阻塞
，影响制冷装置的正常运作。因此，在冷水机制冷系统中必须安装干燥过滤器 。

蒸发器：蒸发器是依靠制冷剂液体的蒸发（实际上是沸腾）来吸收被冷却介质热量的换热设备
。它在制冷系统中的功能是吸收热量（或称输出冷量）。为了保证蒸发过程能稳定持久的进行 ，必须不断的用制冷压缩机将蒸发的气体抽走
，以保持一定的蒸发压力 。

热力膨胀阀：热力膨胀阀在冷水机制冷系统中既是流量的调节阀，又是制冷设备中的节流阀 ，它在制冷设备中安装在干燥过滤器和蒸发器之间
，它的感温包是包扎在蒸发器的出口处
。其主要作用是使高压常温的制冷剂液体在流经热力膨胀阀时节流降压，变为低温低压制冷剂湿蒸气（大部分是液体 ，小部分是蒸汽）进入蒸发器
，在蒸发器内汽化吸热，而达到制冷降温的目的。

制冷剂：在现代工业中使用的大多数工业冷水机均使用R22或R12作为制冷剂 。制冷剂是制冷系统里的流动工质 ，它的主要作用是携带热量
，并在状态变化时实现吸热和放热。

BILON品牌T系列冷却水循环机是我公司针对小型工业配套用户专业设计的一款精致产品，它小巧精致 ，方便实用，是小型工业设备的理想伴侣
。

应用领域：

◆配套实验冷凝设备。如旋转蒸发仪、蒸馏器 、冷凝管
，具有温度高低可控
、温度稳定、冷凝效率高的特点，可有效提高回收率 。同时其流体净化功能 ，可以避免流通管道堵塞 、生长微生物
。

◆配套半导体激光设备。半导体激光设备由于其特殊结构
，对水质要求较高 。本系列冷水机独有的水质净化系统，可以过滤固体颗粒物
、选配去离子装置、露点检测装置等 ，更符合半导体激光器的需要
。

◆配套真空设备。此类冷水机也符合高品质真空设备的需求
，如分子泵 、小型真空镀膜机等 。

◆配套医疗激光设备
。此类冷水机独有的水质处理特点，使其成为医疗激光设备配套的理想选择配套实验室设备。本系列冷水机也广泛应用于原子吸收光谱分析仪
、发酵装置、反应釜 、电泳仪等  。

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