*不銹鋼冷凝器

*不銹鋼冷凝器

簡介

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制冷系統(tǒng)的機件，屬于換熱器的一種，能把氣體或蒸氣轉(zhuǎn)變成液體，將管子中的熱量，以很快的方式，傳到管子附近的空氣中。冷凝器工作過程是個放熱的過程，所以冷凝器溫度都是較高的。

發(fā)電廠要用許多冷凝器使渦輪機排出的蒸氣得到冷凝。在冷凍廠中用冷凝器來冷凝氨和氟利昂之類的制冷蒸氣。石油化學(xué)工業(yè)中用冷凝器使烴類及其他化學(xué)蒸氣冷凝。在蒸餾過程中，把蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)的裝置也稱為冷凝器。所有的冷凝器都是把氣體或蒸氣的熱量帶走而運轉(zhuǎn)的 [1]  。

原理

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氣體通過一根長長的管子（通常盤成螺線管），讓熱量散失到四周的空氣中，銅之類的金屬導(dǎo)熱性能強，常用于輸送蒸氣。為提高冷凝器的效率經(jīng)常在管道上附加熱傳導(dǎo)性能優(yōu)異的散熱片，加大散熱面積，以加速散熱，并通過風(fēng)機加快空氣對流，把熱量帶走。

一般制冷機的制冷原理是壓縮機把工質(zhì)由低溫低壓氣體壓縮成高溫高壓氣體，再經(jīng)過冷凝器冷凝成中溫高壓的液體，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后，則成為低溫低壓的液體。低溫低壓的液態(tài)工質(zhì)送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為低溫低壓的蒸汽，再次輸送進壓縮機，從而完成制冷循環(huán)。

單級蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)，是由制冷壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器四個基本部件組成，它們之間用管道依次連接，形成一個密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進行熱量交換。

組成

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在制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流閥是制冷系統(tǒng)中*的四大件，這當(dāng)中蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實現(xiàn)制冷。壓縮機是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設(shè)備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉(zhuǎn)化的熱量一起傳

冷庫冷凝器

遞給冷卻介質(zhì)帶走。節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用，同時控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。實際制冷系統(tǒng)中，除上述四大件之外，常常有一些輔助設(shè)備，如電磁閥、分配器、干燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成，它們是為了提高運行的經(jīng)濟性、可靠性和安全性而設(shè)置的。

空調(diào)機根據(jù)冷凝形式可分為：水冷式和空冷式兩種，根據(jù)使用目的可

分為單冷式和制冷制暖式兩種，不論是哪一種型式的構(gòu)成，都是由以下的主要部件組合而成的。

冷凝器的必要性基于熱力學(xué)第二定律——根據(jù)熱力學(xué)第二定律，封閉系統(tǒng)內(nèi)部熱能自發(fā)的流動方向是單向的，即只能從高熱流向低熱，在微觀世界表現(xiàn)為承載熱能的微觀粒子只能由有序變成無序。所以，一個熱機在有能量輸入做功的同時，下游也必須有能量放出，這樣上下游才會有熱能差距，熱能的流動才會成為可能，循環(huán)才會繼續(xù)下去。

所以，如果想讓承載物重新做功，就必須先把沒有*釋放的熱能釋放干凈，這時候就需要用到冷凝器。如果周圍的熱能比冷凝器中的溫度還要高的話，為了使得冷凝器降溫，就必須人為做功（一般來說是使用壓縮機）。冷凝后的流體重新回歸高有序、低熱能的狀態(tài)，可以重新做功。

冷凝器的選擇包括形式和型號的選擇，并確定流經(jīng)冷凝器的冷卻水或空氣的流量和阻力。冷凝器型式的選擇要考慮當(dāng)?shù)氐乃?、水溫、氣候條件，以及制冷系統(tǒng)總制冷量的大小和制冷機房的布置要求。在確定冷凝器型式的前提下，根據(jù)冷凝負荷和冷凝器單位面積的熱負荷來計算冷凝器的傳熱面積，以此來選定具體的冷凝器的型號。

系統(tǒng)組成

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制冷

冷凝器2

液體制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻的物體熱量之后，汽化成高溫低壓的蒸汽、被壓縮機吸入、壓縮成高壓高溫的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷卻介質(zhì)(水或空氣)放熱，冷凝為高壓液體、經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流為低壓低溫的制冷劑、再次進入蒸發(fā)器吸熱汽化，達到循環(huán)制冷的目的。這樣，制冷劑在系統(tǒng)中經(jīng)過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個基本過程完成一個制冷循環(huán)。

主要部件有壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥(或毛細管、過冷卻控制閥)、四通閥、復(fù)式閥、單向閥、電磁閥、壓力開關(guān)、熔塞、輸出壓力調(diào)節(jié)閥、壓力控制器、貯液罐、熱交換器、集熱器、過濾器、干燥器、自動開閉器、截止閥、注液塞以及其它部件組成。

電氣

主要部件有電機(壓縮機、風(fēng)機等用)、操作開關(guān)、電磁接觸器、連鎖繼電器、過電流繼電器、熱動過電流繼電器、溫度調(diào)節(jié)器、濕度調(diào)節(jié)器、溫度開關(guān)(除霜、防止結(jié)凍等用)。壓縮機曲軸箱加熱器，斷水繼電器，電腦板及其它部件組成。

控制

由多個控制器件組成，它們是：

制冷劑控制器：膨脹閥、毛細管等。

制冷劑回路控制器：四通閥、單向閥、復(fù)式閥、電磁閥。

制冷劑壓力控制器：壓力開閉器、輸出壓力調(diào)節(jié)閥、壓力控制器。

電機保護器：過電流繼電器、熱動過電流繼電器、溫度繼電器。溫度調(diào)節(jié)器：

溫度位式調(diào)節(jié)器、溫度比例調(diào)節(jié)器。濕度調(diào)節(jié)器：濕度位式調(diào)節(jié)器。

除霜控制器：除霜溫度開關(guān)、除霜時間繼電器、各種溫度開關(guān)。

冷卻水控制：斷水繼電器、水量調(diào)節(jié)閥、水泵等。

報警控制：超溫報警、超濕報警、欠壓報警及火警報警、煙霧報警等。

其它控制：室內(nèi)風(fēng)機調(diào)速控制器、室外風(fēng)機調(diào)速控制器等。

制冷劑

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CF2Cl2

氟里昂12(CF2Cl2)代號R12 氟里昂12是一種無色、無臭、透明、幾乎無毒性的制冷劑，但空氣中含量超過80%時會引起人的窒息。氟里昂12不會燃燒也不會爆炸，當(dāng)與明火接觸或溫度達到400℃以上時，能分解出對人體有害的氟化氫、氯化氫和光氣(CoCl2)。 R12是應(yīng)用較廣泛的中溫制冷劑，適用于中小型制冷系統(tǒng)，如電冰箱、冰柜等。R12能溶解多種有機物，所以不能使用一般的橡皮墊片(圈)，通常使用氯丁二烯人造橡膠或丁睛橡膠片或密封圈。

CHF2Cl

氟里昂22(CHF2Cl)代號R22 R22不燃燒也不爆炸，其毒性比R12稍大，水的溶解度雖比R12大，但仍可能使制冷系統(tǒng)發(fā)生“冰塞”現(xiàn)象。R22能部分地與潤滑油互相溶解，其溶解度隨著潤滑油的種類及溫度而改變，故采用R22的制冷系統(tǒng)必須有回油措施。

R22在標準大氣壓力下的對應(yīng)蒸發(fā)溫度為-40.8℃，常溫下冷凝壓力不超過15.68×105 Pa，單位容積制冷量與比R12大60%以上。在空調(diào)設(shè)備中，大都選用R22制冷劑

CHF2F3

四氟乙烷R134a（ch2fcf3)代號R13是一種無毒無污染安全性高的制冷劑。TLV 1000pm,GWP 1300.廣泛應(yīng)用于制冷設(shè)備中。特別是對制冷劑要求高的儀器中。

種類

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蒸汽冷凝器

蒸汽冷凝器這種冷凝常應(yīng)用于多效蒸發(fā)器末效二次蒸汽的冷凝，保證末效蒸發(fā)器的真空度。例（1）噴淋式冷凝器，冷水從上部噴嘴噴入，蒸汽從側(cè)面入口進入，蒸汽與冷水充分接觸后被冷凝為水，同時沿管下流，部分不凝汽體也可能被帶出。例（2）充填式冷凝器，蒸汽從側(cè)管進入后與上面噴下的冷水相接觸冷凝器里面裝了滿了瓷環(huán)填料，填料被水淋濕后，增大了冷水與蒸汽的接觸面積，蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出，不凝氣體同上部管路被真空泵抽出，以保證冷凝器內(nèi)一定的真空度。例（3）淋水板或篩板冷凝器，目的是增大冷水與蒸汽的接觸面積?；旌鲜嚼淠骶哂薪Y(jié)構(gòu)簡單，傳熱效率高等優(yōu)點，腐蝕性問題也比較容易解決。

鍋爐用冷凝器

鍋爐用冷凝器，又稱煙氣冷凝器，鍋爐使用煙氣冷凝器后，可有效節(jié)約生產(chǎn)成本，降低鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐熱效率。使鍋爐運行符合國家節(jié)能減排標準。

節(jié)能減排是國家“十一五”規(guī)劃綱要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的關(guān)鍵和保證，是落實科學(xué)發(fā)展觀和保證經(jīng)濟又好又快發(fā)展的重要標志，特種設(shè)備作為耗能大戶，同時也是環(huán)境污染的重要源頭、加強特種設(shè)備節(jié)能減排的任務(wù)任重道遠。《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》確立了單位國內(nèi)生產(chǎn)總能源消耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%為經(jīng)濟社會發(fā)展的約束性指標。其是有著工業(yè)生產(chǎn)“心臟”之稱的鍋爐是我國能源消耗的大戶。高效能特種設(shè)備主要是指鍋爐、壓力容器中的換熱設(shè)備等。

《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》）于2010年12月1日開始施行。并提出鍋爐排煙溫度不得高于170℃、節(jié)能燃氣鍋爐熱效率達到88%以上，未達到能效指標的鍋爐不能辦理使用登記。

在傳統(tǒng)鍋爐中，燃料在鍋爐燃燒后,排煙溫度相對較高，煙氣中的水蒸汽仍處于氣態(tài),會帶走大量的熱量。在各類化石燃料中，天燃氣的氫含量高,氫的質(zhì)量百分比約為20%到25%,因此，排煙中含有大量的水蒸汽,據(jù)測算，燃燒1平方米天燃氣產(chǎn)生的蒸汽要帶走的熱量紙為4000KJ,約為其高位發(fā)熱量的10%以上。

煙氣冷凝余熱回收裝置，利用溫度較低的水或空氣冷卻煙氣,實現(xiàn)煙氣溫度降低，靠近換熱面區(qū)域,煙氣中水蒸汽冷凝，同時實現(xiàn)煙氣顯熱釋放和水蒸汽凝結(jié)潛熱釋放,而換熱器內(nèi)的水或空氣吸熱而被加熱，實現(xiàn)熱能回收,提高鍋爐熱效率。

鍋爐熱效率提高：1NM3天燃氣燃燒生產(chǎn)理論煙氣量約為10.3NM3(大約為12.5KG).以過量空氣系數(shù)1.3為例，產(chǎn)生煙氣14NM3(大約16.6KG).取煙氣溫度200攝氏度降低至70攝氏度,放出物理顯熱約1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%,放出汽化潛熱約1850KJ,總計放熱3450KJ,約是天然氣低位發(fā)熱量的10%,若取80%煙氣進入熱能回收裝置，可以提高熱能利用率8%以上,節(jié)省天燃氣燃料近10%。

分體布置，安裝形式多樣,靈活可靠。

螺旋鰭片管作為熱面，換熱效率高,受熱面充足，煙氣側(cè)系統(tǒng)陰力小,滿足普通燃燒器的要求。