第五章-制冷换热器课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,（,2,）机械冷藏车：氨 盐水 等,（,1,）空调客车：空气,R,12,、,R,22,等,第五章 制冷换热器,制冷系统的热交换设备主要是冷凝器和蒸发器，它们是制冷剂与外部热源介质之间发生热交换的设备。,分类,（,1,）按结构型式分：,壳管式、蛇管式、螺旋管式和板翅式等；,（,2,）按用途分：,冷凝器、蒸发器、中间冷却器和回热热交换器等。,一般，采用面式换热器。,车辆上的传热介质：,辅机：换热器,（2）机械冷藏车：氨 盐水 等,，,第一节 肋片管换热器,一、加肋的目的,（强化传热）,1,、外部传热,可见，管子内外侧的放热系数相差悬殊较大。,2,、内部传热,应尽量提高,F,外,Q,外,尽可能等于,Q,内,可以充分地发挥传热能力，提高换热效率。,3,、肋化系数（肋化效率）,通过加肋方式,F,外,F,外,F,内,，,它表示加肋的程度，一般为,12-20,。,第五章 制冷换热器,，第一节 肋片管换热器一、加肋的目的（强化传热）1、,二、肋片管的形式与参数,1,、形式,（,1,）轧片管,（,2,）缠丝管,（,3,）绕片管,（,4,）套片管,第五章 制冷换热器,二、肋片管的形式与参数1、形式（1）轧片管（2）缠丝管（3）,1,增大传热面积,2,增大对数平均温度差,3,增大总传热系数,4,降低污垢热阻值,5,降低管壁热阻,第五章 制冷换热器,传热过程的强化,1增大传热面积 第五章 制冷换热器传热过程的强化,2,、参数：肋片高,h,，肋厚，肋片间距,e,，管径,d,注意：,h,不可太大，否则影响 ；,e,越小越好，但肋片间不能接触。,3,、传热热阻计算,式中：,分别为肋管外、内侧的污垢热阻；,以肋片管外表面为基准的当量放热系数；,管内侧制冷剂的放热系数；,管材的导热系数。,第五章 制冷换热器,2、参数：肋片高h，肋厚，肋片间距e，管径d,三、肋片的效率,1,、空气与管壁的温差,t,a,t,p,t,f,式中,肋片根部（管表面）与空气间的温差；,肋片平均温度与空气间的温差；,平均温度（因为肋片的表面温度依肋片高度的不同,而不同）。,第五章 制冷换热器,三、肋片的效率 1、空气与管壁的温差 ta tptf式中,2,、肋片热交换的有效性,（亦称肋片效率）,式中,m,肋片参数；,h,当量肋高；,肋片厚度；,p,肋片管外侧放热系数；,肋片的导热系数。,第五章 制冷换热器,2、肋片热交换的有效性（亦称肋片效率）式中 m肋片,四、,p,空气侧的放热系数,用经验公式，利用试验得到，如卡拉辛娜公式、埋桥英夫的,实验公式等。,五、传热系数,考虑内外污垢的影响，以外表面的面积为计算依据。,第五章 制冷换热器,四、p空气侧的放热系数 用经验公式，利用试,1,、冷凝器,用冷凝器将制冷剂从低温热源吸收的热量及压缩后增加的热焓排放到高温热源。,冷凝器按冷却方式,空气冷却式,水冷式,蒸发冷却式,空气冷却式冷凝器中,根据管外空气流动方式,自然对流空气冷却式冷凝器,强制对流空气冷却式冷凝器,六、换热器的分类和结构,第五章 制冷换热器,1、冷凝器 用冷凝器将制冷剂从低温热源吸收的热,自然对流空气冷却式冷凝器,第五章 制冷换热器,自然对流空气冷却式冷凝器 第五章 制冷换热器,空气强制对流冷凝器,1-,肋片,2-,传热管,3-,上封板,4-,左端板,5-,进气集管,6-,弯头,7-,出液集管,8-,下封板,9-,前封板,10-,通风机,11-,装配螺钉,第五章 制冷换热器,空气强制对流冷凝器1-肋片 第五章 制冷换热器,氨卧式壳管式冷凝器,第五章 制冷换热器,氨卧式壳管式冷凝器第五章 制冷换热器,氟利昂套管式冷凝器,第五章 制冷换热器,氟利昂套管式冷凝器 第五章 制冷换热器,2,、蒸发器,蒸发器是制冷机中的冷量输出设备。制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收低温热源介质（水或空气）的热量，达到制冷的目的。,冷却空气的蒸发器,空气自然对流时,多采用光盘管结构,空气强制对流时,采用翅片管结构,壳管式,沉没式,冷却液体（水或其它液,体载冷剂）的蒸发器,第五章 制冷换热器,2、蒸发器 蒸发器是制冷机中的冷量输出设备,图 直接蒸发式空气冷却器及其安装位置示意图,（,a,）横向垂直；（,b,）水平；（,c,）倾斜。,1-,膨胀阀；,2-,分液器；,3-,分液管；,4-,汇集管；,4-,回气管；,6-,感温包。,第五章 制冷换热器,图 直接蒸发式空气冷却器及其安装位置示意图第五章 制冷,卧式满液式蒸发器结构,第五章 制冷换热器,卧式满液式蒸发器结构第五章 制冷换热器,干式壳管蒸发器,第五章 制冷换热器,干式壳管蒸发器第五章 制冷换热器,空气强制对流的蒸发器及其肋片管型式,a),蒸发器,b),绕片管,c),套片管,1-,传热管,2-,肋片,3-,挡板,4-,通风机,5-,集气管,6-,分液器,第五章 制冷换热器,空气强制对流的蒸发器及其肋片管型式a)蒸发器 b)绕,第二节 冷凝器的设计计算,1,、上进下出,一、结构,2,、横进横出,由,6-8,排肋管组成,传热方向：,制冷剂 空气,空气冷却：,简便，但,P,K,高，尺寸大，能量消耗大。,注意：,冷凝器容量较大时，采用两组并联，使传热强度低，,且空气流速越大，,K,越大，传热效率越高。,第五章 制冷换热器,第二节 冷凝器的设计计算1、上进下出一、结构2、横进横出由,q,液膜 壁面 肋片 空气,液体,80-85%,二、蒸汽在管内的冷凝时放热,1,、比例：,23,：过饱和气体,饱和气体,10-15%,34,：气体,44,：过冷液体,5%,2,、传热过程：,3,、努谢尔准则,式中,n,努谢尔准则数，即制冷剂冷凝时的放热系数；,d,n,管子内径（,m,）,;,m,冷凝液的导热系数（,w/m.k,）。,（该准则用以计算,n,，但尚不成熟。）,4,、,H.,契板柯方程,5,、影响,n,的其他因素,第五章 制冷换热器,q 液膜 壁面,t,0,或,t,K,时，,C,。,三、冷凝器的设计计算,1,、确定冷凝负荷,可用以下三种方法：,式中,G,制冷剂流量；,N,压缩机输入压缩功；,C,负荷系数。,2,、确定传热温差,（对数平均温差）,式中（,t,2,-t,1,）,空气在冷凝器内的温升；,t,1,冷凝器入口（,13-15,）的传热温差；,t,2,冷凝器出口（,3-5,）的传热温差。,t,t,1,t,k,t,2,第五章 制冷换热器,t0 或tK 时，C 。三、冷凝器的设计,吸收的热量：,式中,定压比热；,放出的热量。,3,、,n,计算,空气平均温度,4,、,K,的计算,5,、传热面积,第五章 制冷换热器,吸收的热量：式中 定压比热；放出的热量。3、,第三节 肋片管蒸发器,（既有热交换又有湿交换）,一、分类,空气冷却器（有强迫通风）,冷却盘管（自然对流）,冷却空气的蒸发器,二、特点,1,、有分流器（传热均匀、效率高）,2,、肋片直立（必须）（基于换热面积的原因，避免冷结水,积存在肋片上，增大空气阻力，影响传热效果）,3,、肋片间距较大（考虑垢层、霜层的影响）,第五章 制冷换热器,第三节 肋片管蒸发器一、分类空气冷却器（有强迫通风）冷却空,三、传热分析,热流方向：,空气 冷表面传热通过霜层、垢层和管壁的透热，,使管内的制冷剂沸腾带走热量。,四、传热面积的计算,式中,t,对数平均温差,t,t,1,t,2,t,0,0,第五章 制冷换热器,三、传热分析 热流方向：空气 冷表面传热通过霜层,