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空調(diào)4大件:蒸發(fā)器和冷凝器

 阿明哥哥資料區(qū) 2021-02-04



       近期有伙伴在問有關(guān)空調(diào)最基礎(chǔ)的問題,,那我們就從空調(diào)“四大件”開始說起,。空調(diào)系統(tǒng)有四大件:壓縮機(jī),、冷凝器,、蒸發(fā)器和節(jié)流部件。今天先講蒸發(fā)器和冷凝器,。


一、空調(diào)原理及結(jié)構(gòu)

為了學(xué)習(xí)基本制冷系統(tǒng),,我們可以將其簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng),,如下:


現(xiàn)在,我們將上述簡(jiǎn)單系統(tǒng)中的部件換成實(shí)際部件:一臺(tái)壓縮機(jī),、一個(gè)冷凝器,、一個(gè)毛細(xì)管  一個(gè)蒸發(fā)器。 

如下圖,,這就接近于真實(shí)的制冷系統(tǒng)了,。



如此可見,蒸發(fā)器和冷凝器(兩器)在空調(diào)系統(tǒng)中的重要性,。下面來解釋下原理:

(紅線表示高溫管路,,藍(lán)線表示低溫管路)

1、壓縮:

來自室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器的低溫低壓制冷劑氣體,,被壓縮機(jī)吸入壓縮成高溫高壓氣體,。

2、冷凝

排入室外機(jī)冷凝器,, 通過軸流風(fēng)扇的作用,, 與室外的空氣進(jìn)行熱交換而成為低溫高壓的制冷劑液體,,。

3,、節(jié)流

經(jīng)過毛細(xì)管的節(jié)流降壓降溫后進(jìn)入蒸發(fā)器。

4、蒸發(fā)

在室內(nèi)機(jī)的貫流風(fēng)扇作用下,, 吸收房間內(nèi)的熱量(即降低房間內(nèi)的溫度)而成為低溫低壓的制冷劑氣體,;再被壓縮機(jī)壓縮, 制冷劑的流動(dòng)方向?yàn)椋?/span>A→B→C→D→E→F→G→A,,如此周而復(fù)始地循環(huán)達(dá)到制冷的目的,。

制冷系統(tǒng)主要位置壓力和溫度見表

二、蒸發(fā)器

1,、結(jié)構(gòu)及組成

蒸發(fā)器實(shí)物外形見圖:

2,、作用

作用是吸收房間內(nèi)的熱量, 降低房間溫度,。 

工作時(shí)毛細(xì)管排出的液體進(jìn)入蒸發(fā)器后,,低溫低壓的液體蒸發(fā)吸熱,使蒸發(fā)器表面溫度很低,, 室內(nèi)風(fēng)機(jī)運(yùn)行,,將冷量輸送至室內(nèi),降低房間溫度,。

 3,、分類(一)

按照冷卻流體的不同,蒸發(fā)器分為冷卻液體和冷卻空氣兩大類,。

(1)冷卻液體載冷劑蒸發(fā)器
又稱為間接冷卻式蒸發(fā)器,,簡(jiǎn)稱液體蒸發(fā)器,常用的液體載泠劑有水和鹽水,。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,,鹽水的凝固點(diǎn)在0℃以下,比水的凝固點(diǎn)(0℃)低,,如Nacl(氯化鈉)溶液的濃度為13%時(shí),,其凝固點(diǎn)為-10℃;而水的比熱比鹽水大,。所以水可冷卻到0℃,,適用于空調(diào)系統(tǒng);鹽水可冷卻到-10~20℃,,廣泛應(yīng)用于冷凍食品和制冰等,。這類蒸發(fā)器的主要工作特征:先由制冷劑在蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā),將液體載冷劑冷卻,,再由液泵將低溫液體載冷劑送往冷間降溫,。

(2)冷卻空氣載冷劑蒸發(fā)器
又稱直接冷卻式蒸發(fā)器,制冷劑在管內(nèi)吸熱蒸發(fā)而把管外空氣的溫度降低,。按空氣流動(dòng)的原因,,它可分為自然對(duì)流式和強(qiáng)迫對(duì)流式兩種,。
自然對(duì)流式冷卻空氣的蒸發(fā)器
又稱排管,這類蒸發(fā)器主要應(yīng)用于冷庫中,。制冷劑在排管內(nèi)流動(dòng)吸收周圍空氣的熱量汽化,,依靠空氣的熱壓作用自然對(duì)流,使庫內(nèi)空氣冷卻,,并維持庫內(nèi)低溫狀態(tài),。
強(qiáng)迫對(duì)流式冷卻空氣的蒸發(fā)器
這種蒸發(fā)器應(yīng)用于小型空調(diào)系統(tǒng)中,如房間空調(diào)器等,。它由幾排脹接上純鋁質(zhì)翅片的盤管組成,。脹接翅片的目的是增加傳熱面積,加強(qiáng)空氣的擾動(dòng)性,,提高蒸發(fā)器的傳熱效率,。鋁翅片一般經(jīng)過陽極化處理,以提高其抗腐蝕性能,。翅片厚度通常為0.12~0.20mm,,片距1.5~2.5mm,套片管管徑Ф8~Ф16mm,。

翅片管換熱器的型式主要有三種型式,,即L型、平直型,、和V型,。V型蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu):
翅片有平、波紋,、沖縫翅片三種。

平翅片雖然加工容易,,但剛性差,、傳熱性能不好,現(xiàn)已逐漸淘汰,;

波紋翅片與平翅片相比,,剛性好,傳熱面積增加,,且空氣流過波紋翅片時(shí),,增加了擾動(dòng)和攪拌效應(yīng),因此傳熱效率提高1/5左右,;

而沖逢翅片會(huì)使通過翅片的空氣在槽縫中竄來竄去,,因此其擾動(dòng)和攪拌性能比波紋管還好,使傳熱效率比波紋片高1/3,,但沖縫翅片空氣阻力大,,容易積塵結(jié)垢,反而可能使空調(diào)器的制冷量急劇下降。
為了提高蒸發(fā)器在制冷劑側(cè)的傳熱系數(shù),,在國(guó)際上大力推廣和應(yīng)用強(qiáng)化制冷劑管內(nèi)蒸發(fā)和冷凝的內(nèi)螺紋管代替光管,,即在管內(nèi)表面上加工出許多微細(xì)的螺旋槽,與光管相比,,可提高傳熱系數(shù)1.5~2.0倍,,而其管內(nèi)的壓力損失與光管差不多。

4,、分類(二)

按蒸發(fā)器的充滿程度和蒸發(fā)情況,,分為四種:
干式(非滿液式)蒸發(fā)器、再循環(huán)式蒸發(fā)器,、滿液式蒸發(fā)器,、噴淋式蒸發(fā)器。

(1)干式蒸發(fā)器

干式蒸發(fā)器是制冷劑液體在管內(nèi)一次完全汽化的蒸發(fā)器,,它具有充液量少,、不需儲(chǔ)液器或需小的儲(chǔ)液器、便于把蒸發(fā)器中的潤(rùn)滑油排回壓縮機(jī),、冷量損失小,、可減少凍結(jié)的危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn),但是傳熱系數(shù)低,,一般常用于冷庫或蓄冷空調(diào)中,。其工作過程如下圖:

干式蒸發(fā)器按其冷卻對(duì)象的不同,又可分為:冷卻液體型( U型管式,、直管式,、板式蒸發(fā)器)、冷卻空氣型(光滑管式,、肋片管式),。如下面4圖:

 

(2)再循環(huán)式蒸發(fā)器

再循環(huán)式蒸發(fā)器是制冷劑液體需經(jīng)幾次循環(huán)才能完全汽化的蒸發(fā)器。它具有較高的換熱系數(shù),、但體積大,,需要的制冷劑量多,運(yùn)行費(fèi)用高的特點(diǎn),。

(3)滿液式蒸發(fā)器

滿液式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊,、傳熱效果好、易于安裝,、使用方便,;但制冷劑的充注量大,底部的蒸發(fā)溫度稍高減少了傳熱溫差,,對(duì)于氟利昂蒸發(fā)器,,潤(rùn)滑油較難排出,,制冷劑易發(fā)生凍結(jié)。

(4)其他蒸發(fā)器



三,、冷凝器

1,、外形結(jié)構(gòu)及組成  

冷凝器實(shí)物外形見圖

2、作用  

作用是將壓縮機(jī)排出的高溫高壓的氣體變?yōu)榈蜏馗邏旱囊后w,。

壓縮機(jī)排出高溫高壓的氣體進(jìn)入冷凝器后,, 吸收外界的冷量, 此時(shí)室外風(fēng)機(jī)運(yùn)行,, 將冷凝器表面的高溫排向外界,, 從而將高溫高壓的氣體冷凝為低溫高壓的液體。

常見型式:常見外觀形狀有單片式,、 雙片式或更多,。

3、分類  (一)

風(fēng)冷翅片式冷凝器是利用常溫的空氣來冷卻的,,按空氣在冷凝器盤管外側(cè)的流動(dòng)原因,,可分為空氣自然對(duì)流和強(qiáng)迫對(duì)流兩種型式。

  • 空氣自然對(duì)流冷凝器
        這種冷凝器的空氣對(duì)流依靠熱壓作用,,不設(shè)置風(fēng)機(jī),,無風(fēng)機(jī)噪聲,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,不易發(fā)生故障,,但傳熱效率低,通常用制冷量很小的制冷裝置,,如家用冰箱等,。

  • 強(qiáng)迫對(duì)流式冷凝器
        有風(fēng)機(jī)噪聲,但傳熱效率較高,,單位熱負(fù)荷的體積小,,使用方便,不需水源,,應(yīng)用廣泛。家用空調(diào)系統(tǒng)就是用這種型式的冷凝器來進(jìn)行換熱的,。它由幾組蛇形盤管組成,,在盤管外加有肋片。盤管組的一側(cè)設(shè)置軸流風(fēng)扇,。盤管多采用Ф10~Ф16的小徑銅管錯(cuò)排,;肋片片厚為0.1~0.6mm,片間節(jié)距為1.5~4mm,。這種冷凝器通常做成長(zhǎng)方形或L型,。

4,、分類  (二)

按照冷卻方式可分為:空氣冷卻式冷凝器、水冷式冷凝器(殼管式冷凝器,、套管式冷凝器,、殼-盤管式冷凝器、螺旋板式冷凝器,、沉浸式冷凝器),、蒸發(fā)式和噴淋式冷凝器。

(1)空氣冷卻式冷凝器

空氣冷卻式冷凝器常應(yīng)用于冰箱,、冷柜,、小型空調(diào)器、冷場(chǎng)車,、汽車空調(diào)等一些小型制冷裝置中,。它不需水,安裝簡(jiǎn)單,,可置于屋面,;傳熱系數(shù)小,受環(huán)境溫度影響大,,惡化環(huán)境,,除塵困難。但一般僅用于氟利昂制冷機(jī)中,。
分類:據(jù)空氣的流動(dòng)情況,,可分為自然對(duì)流冷卻冷凝器和強(qiáng)制對(duì)流冷卻冷凝器。

圖:自然對(duì)流空氣冷卻式冷凝器

圖:強(qiáng)制對(duì)流冷卻冷凝器

(2)水冷式冷凝器

圖:殼管式水冷冷凝器

圖:套管式水冷冷凝器

圖:盤管式水冷冷凝器

圖:螺旋板式冷凝器

(3)蒸發(fā)式冷凝器

圖:蒸發(fā)式冷凝器

(4)噴淋式冷凝器

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圖:噴淋式冷凝器

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