冷水機組四大部件之冷凝器傳熱過程
我們經(jīng)常說到冷水機組的制冷換熱器,主要是指冷凝器和蒸發(fā)器,它們是制冷四大件中的兩大件,直接影響到系統(tǒng)吸熱和放熱的能力和效率。冷凝器和蒸發(fā)器都涉及到相變傳熱,這是這兩種制冷換熱器的一大特點。此外,一些制冷設備系統(tǒng)中還有中間冷卻器、過冷器等,其原理與一般換熱器相似。對于冷水機組所配套用的冷卻水塔,它是大型集中式制冷設備系統(tǒng)不可缺少的水冷卻設備,雖然不能算是制冷換熱器,但確實參與了換熱,我們將它也歸納于此類。
在冷水機組制冷設備系統(tǒng)中,進入冷凝器中的高溫、高壓制冷劑蒸氣,被周圍環(huán)境中的空氣或冷卻水冷凝為液體;進入蒸發(fā)器中的低溫制冷劑液體從周圍空氣或載冷劑中吸熱而氣化,從而使某一區(qū)域的溫度下降,達到制冷的目的。制冷劑與周圍流體通過管壁傳遞熱量的過程成為傳熱過程。根據(jù)固體壁面的形式,在常用的制冷設備中的傳熱過程主要有三種,即通過平壁的傳熱過程、通過圓管的傳熱過程以及通過勒壁的傳熱過程。
平壁傳熱:當傳熱壁面為一塊平板,或者可近似為一塊平壁時,熱量從一側(cè)的高溫液體穿過壁面?zhèn)鬟f到另一側(cè)的低溫流體,就形成了通過平壁的傳熱。
圓管傳熱:在制冷設備系統(tǒng)的冷凝器和蒸發(fā)器中,大量使用了銅質(zhì)和鋼質(zhì)的傳熱管,所以通過圓管的傳熱是非常普遍的。
勒壁的傳熱:由傳熱方程可以看出,單位時間內(nèi)的傳熱量不僅隨傳熱系數(shù)的增大而增大,而且也隨傳熱面的增大而增大。當傳熱系數(shù)提高到一定程度并且很難再提高時,可通過增大傳熱面額方法增加傳熱量,通常是在換熱壁上加工勒片或翅片。
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