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冷凝器
概述
冷凝器為制冷系統(tǒng)的機件，屬于換熱器的一種，能把氣體或蒸氣轉(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。
工作原理
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。
應(yīng)用
冷凝器應(yīng)用廣泛，主要應(yīng)用于發(fā)電廠、冷凍廠、石油化工業(yè)中。其中，在發(fā)電廠中，要用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致冷蒸氣。石油化工業(yè)中用冷凝器使烴類及其他化學(xué)蒸氣冷凝。
分類
冷凝器按其冷卻介質(zhì)不同，可分為水冷式、空氣冷卻式、蒸發(fā)式三大類。
水冷式冷凝器按其結(jié)構(gòu)形式又可分為殼管式冷凝器和套管式冷凝器兩種，常見的是殼管式冷凝器。
選型指南
目前冷凝器的選型方法主要有兩個：一是依據(jù)冷凝器的熱負荷進行選擇，二是依據(jù)制冷系統(tǒng)的制冷量進行選擇。目前常用的方法主要是依據(jù)冷凝器的熱負荷選型，其步驟為：
1、確定系統(tǒng)所需的的總排熱量，總排熱量為壓縮機制冷量與機電耗功之和；
2、確定設(shè)計條件、冷凝溫度和濕球溫度；
3、根據(jù)熱拍系數(shù)圖表（又冷凝溫度和濕球溫度確定）查出負荷修正系數(shù)；
4、系統(tǒng)的總排熱量乘以排熱系數(shù)，確定修正后的的排熱負數(shù)，選擇合適的型號。
維護保養(yǎng)
冷凝器使用時間長了，性能就會逐漸下降，其結(jié)果會使系統(tǒng)的冷凝壓力高于正常運行時的冷凝壓力。為了不使冷凝器的性質(zhì)下降，需要定期對冷凝器進行維護保養(yǎng)。
小型制冷設(shè)備中使用的冷凝器有風(fēng)冷式(如家用空調(diào)、冰箱)和水冷式(低溫箱)兩種。風(fēng)冷式冷凝器是以空氣作為冷卻介質(zhì)的。由于空氣中常有灰塵，部分灰塵會粘結(jié)在冷凝器翅片的外表面上，時間長了，會使冷凝器的散熱效果變差，特別是環(huán)境比較惡劣的地方(如廚房的雜質(zhì)、油煙)。為此，應(yīng)定期清洗灰塵。方法是：單純的灰塵可用壓縮空氣等沖吹干凈，也可用吸塵器吸塵。如果污物較多，應(yīng)采用汽油或無腐蝕作用的清洗劑清洗散熱管和翅片，達到改善散熱效果的目的。
對水冷式冷凝器，主要是清除水垢的問題。消除周期依水質(zhì)而論，水質(zhì)差的(如山水、井水)至少每年清洗一次；水質(zhì)好的，可2—3年清洗一次。
對于小型制冷設(shè)備配用套管式水冷冷凝器，可采用酸洗。卸下冷凝器，放出積水、再向管內(nèi)注入10％的稀硫酸溶液，直到出水口有溶液流出為止。稀硫酸在冷凝器中停留20一30mim后即可放出，如此反復(fù)兩三次，最后裝上冷卻水管與冷凝器的連接管、打開冷卻水閥沖洗10-20min，防垢和清洗工作即告結(jié)束。
注意事項
1、冷凝器的檢修和維修操作前要注意的幾點：
冷凝器常見的故障是泄漏。經(jīng)過一段時間的使用后，會因為高壓、振動、銹蝕和凍脹等原因造成裂紋或針形小孔而發(fā)生泄漏。對于氟利昂系統(tǒng)可用鹵素?zé)艋螂娮訖z漏儀進行檢漏，也可以用高壓氮氣對冷凝器進行氣密性試驗．找出漏點。氨用冷凝器泄漏時冷凝器周圍有氨味。用酚酞試紙檢測冷卻水，遇水變紅即證明漏氨，可進行進一步檢查。將使用中的冷凝器停水，用酚酞試紙在每根管子內(nèi)部和焊接處進行查找，也可泄氨后進行空氣試壓檢漏。找出冷凝器的漏點進行補焊。注意維修操作前必須對冷凝器中的制冷劑作妥善處理，接通大氣后才能維修。
1)泄漏點在管板處時，可直接用電焊或氣焊焊補.
2)若泄漏點在管子中間，則無法焊補，可用圓鋼坯加工成錐形鋼塞，把管子的兩頭堵死，待系統(tǒng)大修時重新更換新管。
3)內(nèi)管子若是紫銅管，通常是用脹接法連接在管板上，更換管道時可將泄漏的管子拆下，把管板孔用砂紙磨光，換上新管，使用專用的滾針式脹管器將紫銅管脹接在管板上。
4)修理后應(yīng)試壓檢漏，最好進行氣密性試驗。氨和R22冷凝器的試驗壓力為1.8MPa，Rl2冷凝器的試驗壓力為1.6MPa。
故障排除
1、冷凝器溫度過高。冷凝器溫度：指制冷劑在冷凝器種的凝結(jié)溫度排除方法。冷卻水量不足，則壓縮機排出的高溫氣體不能有效的降溫，是冷凝器的溫度升高，應(yīng)加足量的水量。
2、冷卻水溫度過高：使壓縮機排除的高溫氣體不能很好的進行熱交換，是冷凝器溫度升高，因此要對冷卻水采用適當(dāng)?shù)慕禍卮胧Ｖ评湎到y(tǒng)真空和干燥度低，使冷凝器溫度升高。解決辦法：應(yīng)提高系統(tǒng)真空度。
3、冷凝器溫度過低系統(tǒng)種制冷劑數(shù)量不足，應(yīng)照說明書加足制冷劑。冷卻水溫度過低或者水流量過大，應(yīng)根據(jù)冷量和溫度差適應(yīng)調(diào)整。
4、冷凝器水垢太多形成冷凝器種的水垢主要原因是冷卻水中含有多量的ca,mg,na元素的重碳酸鹽，硫酸鹽及氧化物，二氧化硅及其他一些雜質(zhì)。這些物質(zhì)的存在，使水具有一定的硬度，形成水垢厚，水流阻力增大，熱交換導(dǎo)致管壁形成被侵蝕的現(xiàn)象。為了防止這種事故的發(fā)生，應(yīng)采用清潔的水。如果水質(zhì)不符合要求的應(yīng)采用化學(xué)水處理。如果冷卻水是海水的，應(yīng)在設(shè)計種采取措施，防止海水對管道，設(shè)備的腐蝕和海洋中水生物植物及管道設(shè)備的粘附或阻塞。
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