一般制冷機(jī)的制冷原理是壓縮機(jī)把工質(zhì)由低溫低壓氣體壓縮成高溫高壓氣體,再經(jīng)過(guò)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(jìn)壓縮機(jī),從而完成制冷循環(huán)。
在制冷系統(tǒng)中,蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)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(shí)現(xiàn)制冷。壓縮機(jī)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(jī)功所轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)帶走。節(jié)流閥對(duì)制冷劑起節(jié)流降壓作用,同時(shí)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(shí)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(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性而設(shè)置的。
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,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(jìn)入,蒸汽與冷水充分接觸后被冷凝為水,同時(shí)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(jìn)入后一上面噴下的冷水相接觸冷凝器里面裝了滿(mǎn)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(jiǎn)單,傳熱等優(yōu)點(diǎn),腐蝕性問(wèn)題也比較容易解決。
凝器在制作時(shí),管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊,焊縫形狀存在不同程度的缺陷,如凹陷、氣孔、夾渣等,焊縫應(yīng)力的分布也不均勻。使用時(shí)管板部分與工業(yè)冷卻水接觸,而工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì)、鹽類(lèi)、氣體、微生物都會(huì)構(gòu)成對(duì)管板和焊縫的腐蝕。研究表明,工業(yè)水無(wú)論是淡水還是海水,都會(huì)有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對(duì)金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也會(huì)影響腐蝕形態(tài)。因此,管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀看,管板表面會(huì)有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物,分布著大小不等泡。以海水為介質(zhì)時(shí),還會(huì)產(chǎn)生電偶腐蝕。雙金屬腐蝕也是管板腐蝕的一種常見(jiàn)現(xiàn)象。
蒸發(fā)式冷凝器特點(diǎn):
(1)利用水汽化帶走冷凝熱,其所消耗的冷卻水量只是補(bǔ)給的散失水量,冷卻水耗量少;
(2)蒸發(fā)式冷凝器進(jìn)口空氣濕球溫度對(duì)換熱量影響很大。同樣的冷凝溫度和風(fēng)量,進(jìn)口濕球溫度越小,冷卻水蒸發(fā)量越大,冷凝效果越好;
(3)蒸發(fā)式冷凝器耗水量小,所需空氣量不足風(fēng)冷式1/2,因此特別適合于干燥缺水地區(qū)。
目前常用的是板片式、翅片式和殼管式。蒸發(fā)式冷水機(jī)的冷凝器的特點(diǎn)是利用水在管壁外蒸發(fā)吸收熱量的一種冷凝器,相當(dāng)于冷凝器與水冷卻塔的組合。采用這種冷凝器可省去水冷卻塔,但其體積大、傳熱系數(shù)小、且管壁外結(jié)水垢難于清除。