冷凝器(Condenser),為 制冷系統(tǒng)的機件,屬于換熱器的一種,能把氣體或蒸氣轉變成液體,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。石油化學工業(yè)中用冷凝器使烴類及其他化學蒸氣冷凝。在蒸餾過程中,把蒸氣轉變成液態(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的。
空調機根據(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第二定律——根據(jù)熱力學第二定律,封閉系統(tǒng)內部熱能自發(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。
如果想讓承載物重新做功,就先把沒有完全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?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。
在操作上,對于清除有害雜質的環(huán)節(jié)要認真,如板式換熱器的溫度控制、主冷穩(wěn)定控制、有害物質監(jiān)測等。在維護上,監(jiān)測用的儀器、儀表要定期校驗,檢測結果的準確性;超周期運行要慎重,要及時停車加熱吹除。在管理上,要嚴格遵守工藝紀律,加強設備管理,杜絕違章作業(yè),保持設備的完好率,嚴格執(zhí)行“四不放過”。每年定期、不定期培訓,增強防爆意識,提高操作技能。
冷凝器在制作時,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,焊縫應力的分布也不均勻。使用時管板部分與工業(yè)冷卻水接觸,而工業(yè)冷卻水中的雜質、鹽類、氣體、微生物都會構成對管板和焊縫的腐蝕。研究表明,工業(yè)水無論是淡水還是海水,都會有各種離子和溶解的氧氣,其中氯離子和氧的濃度變化,對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外,金屬結構的復雜程度也會影響腐蝕形態(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,管板表面會有許多腐蝕產物和積沉物,分布著大小不等泡。以海水為介質時,還會產生電偶腐蝕。雙金屬腐蝕也是管板腐蝕的一種常見現(xiàn)象。
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潛熱釋放,而換熱器內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%。