冷凝器

冷凝器(Condenser) 空调系统的机件,能将管子中的热量,以很快的方式,传到管子附近的空气,大部分的汽车置于水箱前方。把气体或蒸气转变成液体的装置。发电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝;在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的致冷蒸气。石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中,把蒸气转变成液态的装置称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。
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原理

  对某些应用来说,气体必须通过一根长长的管子(通常盘成螺线管),以便让热量散失到四周的空气中,铜之类的导热金属常用于输送蒸气。为提高冷凝器的效率经常在管道上附加散热片以加速散热。散热片是用良导热金属制成的平板。这类冷凝器一般还要用风机迫使空气经过散热片并把热带走。一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽,使蒸汽的体积减小,压力升高。
  
 
压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽,使之压力升高后送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成压力较高的液体,经节流阀节流后,成为压力较低的液体后,送入蒸发器,在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽,从而完成制冷循环。

蒸汽压缩式

  单级蒸汽压缩制冷系统,是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接,形成一个密闭的系统,制冷剂在系统中不断地循环流动,发生状态变化,与外界进行热量交换。其工作过程如图1所示。

制冷系统

  
液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向
冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化,达到循环制冷的目的。这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。

组成

  在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件,这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备,将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量,并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中,除上述四大件之外,常常有一些辅助设备,如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成,它们是为了提高运行的经济性,可靠性和安全性而设置的。


构成

  空调机根据冷凝形式可分为:水冷式和空冷式两种,根据使用目的可
  
分为单冷式和制冷制暖式两种,不论是哪一种型式的构成,都是由以下的主要部件组合而成的。[1]

制冷系统

  主要部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀(或毛细管、过冷却控制阀)、四通阀、复式阀、单向阀、电磁阀、压力开关、熔塞、输出压力调节阀、压力控制器、贮液罐、热交换器、集热器、过滤器、干燥器、自动开闭器、截止阀、注液塞以及其它部件组成。

电气系统

  主要部件有电机(压缩机、风机等用)、操作开关、电磁接触器、连锁继电器、过电流继电器、热动过电流继电器、温度调节器、湿度调节器、温度开关(除霜、防止结冻等用)。压缩机曲轴箱加热器,断水继电器,电脑板及其它部件组成。

控制系统

  由多个控制器件组成,它们是:
  制冷剂控制器:膨胀阀、毛细管等。
  制冷剂回路控制器:四通阀、单向阀、复式阀、电磁阀。
  制冷剂压力控制器:压力开闭器、输出压力调节阀、压力控制器。
  电机保护器:过电流继电器、热动过电流继电器、温度继电器。温度调节器:
  温度位式调节器、温度比例调节器。湿度调节器:湿度位式调节器。
  除霜控制器:除霜温度开关、除霜时间继电器、各种温度开关。
  冷却水控制:断水继电器、水量调节阀、水泵等。
  报警控制:超温报警、超湿报警、欠压报警及火警报警、烟雾报警等。
  其它控制:室内风机调速控制器、室外风机调速控制器等。


常用制冷剂及其性质

  制冷剂的种类较多,现就氟里昂12和22作简要介绍:

CF2Cl2

  氟里昂12(CF2Cl2)代号R12 氟里昂12是一种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂,但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。氟里昂12不会燃烧也不会爆炸,当与明火接触或温度达到400℃以上时,能分解出对人体有害的氟化氢氯化氢光气(CoCl2)。 R12是应用较广泛的中温制冷剂,适用于中小型制冷系统,如电冰箱、冰柜等。R12能溶解多种有机物,所以不能使用一般的橡皮垫片(圈),通常使用氯丁二烯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈。

CHF2Cl

  氟里昂22(CHF2Cl)代号R22 R22不燃烧也不爆炸,其毒性比R12稍大,水的溶解度虽比R12大,但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象。R22能部分地与润滑油互相溶解,其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变,故采用R22的制冷系统必须有回油措施。
  R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8℃,常温下冷凝压力不超过15.68×105 Pa,单位容积制冷量与比R12大60%以上。在空调设备中,大都选用R22制冷剂


蒸汽冷凝器

  蒸汽冷凝器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝,保证末效蒸发器的真空度。例(1)喷淋式冷凝器,冷水从上部喷嘴喷入,蒸汽从侧面入口进入,蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水,同时沿管下流,部分不凝汽体也可能被带出。例(2)充填式冷凝器,蒸汽从侧管进入后一上面喷下的冷水相接触冷凝器里面装了满了瓷环填料,填料被水淋湿后,增大了冷水与蒸汽的接触面积,蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出,不凝气体同上部管路被真空泵抽出,以保证冷凝器内一定的真空度。例(3)淋水板或筛板冷凝器,目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。混合式冷凝器具有结构简单,传热效率高等优点,腐蚀性问题也比较容易解决。


锅炉用冷凝器

  锅炉用冷凝器,又称烟气冷凝器,锅炉使用烟气冷凝器后,可有效节约生产成本,降低锅炉的排烟温度,提高锅炉热效率。使锅炉运行符合国家节能减排标准。
  节能减排是国家“十一五”规划纲要转变经济发展方式的关键和保证,是落实科学发展观和保证经济又好又快发展的重要标志,特种设备作为耗能大户,同时也是环境污染的重要源头、加强特种设备节能减排的任务任重道远。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》确立了单位国内生产总能源消耗降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%为经济社会发展的约束性指标。其是有着工业生产“心脏”之称的锅炉是我国能源消耗的大户。高效能特种设备主要是指锅炉、压力容器中的换热设备等。
  《锅炉节能技术监督管理规程》(以下简称《规程》)于2010年12月1日开始施行。并提出锅炉排烟温度不得高于170℃、节能燃气锅炉热效率达到88%以上,未达到能效指标的锅炉不能办理使用登记。
  
  
在传统锅炉中,燃料在锅炉燃烧后,排烟温度相对较高,烟气中的水蒸汽仍处于气态,会带走大量的热量。在各类化石燃料中,天燃气的氢含量最高,氢的质量百分比约为20%到25%,因此,排烟中含有大量的水蒸汽,据测算,燃烧1平方米天燃气产生的蒸汽要带走的热量纸为4000KJ,约为其高位发热量的10%以上。
  烟气冷凝余热回收装置,利用温度较低的水或空气冷却烟气,实现烟气温度降低,靠近换热面区域,烟气中水蒸汽冷凝,同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放,而换热器内的水或空气吸热而被加热,实现热能回收,提高锅炉热效率。
  锅炉热效率提高:1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约为10.3NM3(大约为12.5KG).以过量空气系数1.3为例,产生烟气14NM3(大约16.6KG).取烟气温度200摄氏度降低至70摄氏度,放出物理显热约1600KJ,水蒸汽冷凝率取50%,放出汽化潜热约1850KJ,总计放热3450KJ,约是天然气低位发热量的10%,若取80%烟气进入热能回收装置,可以提高热能利用率8%以上,节省天燃气燃料近10%。
  分体布置,安装形式多样,灵活可靠。
  螺旋鳍片管作为热面,换热效率高,受热面充足,烟气侧系统阴力小,满足普通燃烧器的要求。


清洗

  1.经常检查压缩机皮带是否良好,如果启动空调时有“吱吱”的噪声,说明皮带打滑严重,应及时更换皮带和皮带轮;如果皮带过松则会影响空调制冷。
  2.经常清洗冷凝器,有些车主在夏天使用空调时往往会用水管对着冷凝器进行冲洗,这个方法不错,可以防止灰尘泥巴等东西沉积后影响散热。
  3.每年都应该更换一次空调的滤网,滤网上经常沾着各种灰尘杂质,不光会影响出风,而且可能制造异味。
  4.车子使用两年以上要做蒸发箱的清洗,蒸发箱位于雨刮器下,每次开空调时,灰尘细菌容易沾染在蒸发箱上,因此最好用具备清洗功能的泡沫剂清洗。
参考资料
  • 中国铸造网
开放分类:
铸造工具,
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  • 最近更新:2012/10/30 10:57:00
  • 创建者:杨柳
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