水与空气联合冷却式冷凝器优化建议

图8-18 横管式淋水式冷凝器

由水和空气联合冷却方式的冷凝器包括淋水式冷凝器和蒸发式冷凝器两大类。在这两类冷凝器中，制冷剂在管内冷凝，冷却水喷洒在传热管外。在淋水式中，制冷剂放出的热量大部分依靠空气自然对流带走，少部分热量是由水的蒸发吸热带走。在蒸发式中，制冷剂放出的热量主要由水的蒸发吸热带走，蒸发时产生的蒸汽由强制流动的空气带走，少部分热量通过管壁传给管外壁上的水膜，由水膜传给空气。传热管均为光滑钢管。

1.淋水式冷凝器

淋水式冷凝器又称为淋激式冷凝器。根据传热管排列不同分为两种：一种是用无缝钢管制成蛇形管组，称为横管淋水式冷凝器（一般简称为淋水式冷凝器）；另一种用无缝管弯制成螺旋形管组装而成，称为螺旋管淋水式冷凝器。图8-18为横管淋水式冷凝器示意图。冷却水从上部配水箱流入水槽中，经水槽锯齿形溢水口均匀地流下，淋浇在冷却管组外表面，最后流入水池。制冷剂蒸气由下部进入冷却管组，管内凝结的制冷剂液体从冷却管一端弯头处支管导出，后经主管流入贮液器。淋水式冷凝器一般用于氨制冷装置。

淋水式冷凝器结构简单，制造容易、清洗方便，但其占地面积大、冷却效果易受气候条件影响，一般多装在屋顶或专门建筑物上。螺旋管淋水式冷凝器可减少焊接工作量，节省加工工时，经测试其传热效果和横管式淋水冷凝器相当。

2.蒸发式冷凝器

水冷式冷凝器需要大量的冷却水，目前节约用水已成为一个重要课题。空气冷却式冷凝器虽然不需要冷却水，但传热效果较差，使用有一定局限性。因此在一定情况下，有必要采用蒸发式冷凝器。蒸发式冷凝器冷却水的消耗量很少，空气流量也不大，制冷剂冷凝时放出的热量同时被水和空气带走。(www.xing528.com)

两种不同的蒸发式冷凝器的结构如图8-19及图8-20所示。整个冷凝器主要由风机、冷却管组、供水喷淋系统、挡水板和箱体五大部分组成。蒸发式冷凝器的箱体一般由薄钢板制成。冷却管组装在箱体内。冷却管上方为喷水装置。冷却水经喷嘴从上面淋下，制冷剂蒸气由冷却管组上端进入，冷凝成液体后由下面排出。制冷剂放出的热量使喷淋在管外表面的冷却水蒸发。箱体上方装有挡水板，阻挡被空气带出的水滴，减少冷却水的飞散损耗。未蒸发的喷淋水落入下面的水箱，水箱内一般设有浮球阀，以利调节补充水的水量，使之保持一定水位。

冷却管组的传热管一般采用圆形无缝钢管。为了强化传热，有的产品采用肋片管来作为冷却管。也有使用椭圆形钢管，增加了管子表面积，缩小了管子间距，从而提高了传热效率。此外，由椭圆形管组成的管组还具有流动阻力小，能容纳较大水量的优点。

蒸发式冷凝器的风机可以安装在箱体顶部，空气从箱体下部格栅吸入、由顶部排出，这种结构称为吸风式，或称为抽风式（见图8-19）。吸风式蒸发式冷凝器冷却管组处的气流较均匀，箱内始终保持负压，水的蒸发温度低，故水易蒸发，传热效果好。缺点是带有水分的湿空气流经风机及其电动机，容易使风机腐蚀损坏。故风机所用电动机应采用全封闭式。蒸发式冷凝器的风机也可以安装在箱体下部两侧，空气在风机的压送下，由下往上输送，这种结构称为鼓风式，（或称为吹风式）（见图8-20）。

蒸发式冷凝器大多应用在大型的氨制冷系统中，随着蒸发式冷凝器结构上的完善，其性能也得到了提高，在卤代烃类制冷剂的中央空调系统也将大量使用，尤其是在缺水地区使用蒸发式冷凝器的应用前景十分广阔。考虑到蒸发式冷凝器的工作环境在室外，且高温潮湿，容易造成外壳腐蚀，而且还存在着水质问题，同时由于管子表面上的水不断蒸发结垢，换热器结垢又将大大降低蒸发式冷凝器的换热性能。因此可以采用具有自动脱垢功能的悬臂型蒸发式冷凝器，在冷凝器中采用少量连续排水装置和大水量、密集型布水器，冷凝器制作时进行防垢处理，以及设置预冷器和挡水板等措施来解决蒸发冷凝器的结构问题。

图8-19 吸风式蒸发式冷凝器

1—风机及其电动机 2—挡水板（在箱体中） 3—喷淋管 4—冷却管组 5—箱体 6—进风格栅 7—水箱 8—水泵