空氣冷卻式冷凝器又稱為風(fēng)冷式冷凝器,制冷劑冷卻放出的熱量被空氣帶走。
1. 分類:
空冷式冷凝器多為蛇管式,制冷劑蒸氣在管內(nèi)冷凝,空氣在管外流過。根據(jù)空氣運(yùn)動的方式,又分為自然對流式和強(qiáng)迫對流式兩種形式。
● 自然對流式:依靠空氣受熱后產(chǎn)生的自然對流將熱量帶走,用于<300L以下家用電冰箱和微型制冷裝置的冷凝器;
● 強(qiáng)迫對流式:借助于軸流或離心式風(fēng)機(jī)使空氣以2~3m/s的速度橫向流過翅片。用于<60 kW中小氟里昂機(jī)組。
制冷劑在風(fēng)冷式冷凝器中的傳熱過程與水冷式冷凝器相似,分降低過熱、冷凝和再冷三個階段。如下圖所示。從圖中可以看出,約90%的傳熱負(fù)荷用于使制冷劑冷凝,在冷凝段內(nèi)制冷劑的溫度基本不變。當(dāng)然,由于流動過程中的阻力影響,制冷劑溫度稍有降低。
2. 空冷和水冷比較
空冷的初投資大,進(jìn)行費(fèi)用高,尤其是在夏季,室外空氣達(dá)30~35℃,tk上升至約50℃,所以在相同的Φ0下耗電↑。
管外空氣側(cè)的對流換熱系數(shù)遠(yuǎn)小于管內(nèi),所以在空氣側(cè)常采用肋管強(qiáng)化空氣側(cè)的傳熱。的優(yōu)點(diǎn)是不用冷卻水,特別適用于缺水地區(qū)或者供水困難的地方??绽涫嚼淠饕话愣嘤糜谛⌒头锇褐评溲b置中,如電冰箱、冷藏柜、窗式空調(diào)器、汽車及鐵路車輛用空調(diào)裝置以及冷藏車等移動式制冷裝置。
3.空冷發(fā)展趨勢:
(1) 強(qiáng)化制冷劑蒸汽在管內(nèi)冷凝換熱
· 提高蒸汽平均流速:意大利康塔多公司采用扁橢圓管,換熱↑20~40%,重量↓18~40%;
· 使氣流擾動:插入縱向螺旋翅。
(2) 強(qiáng)化外部換熱:空冷式冷凝器空氣側(cè)熱阻約占總熱阻的70~80%。
· 減少翅片間距和管子尺寸,注意防止灰塵堵塞。最小翅片節(jié)距為2~4 mm。
· 強(qiáng)化換熱翅片:如翅片隔一小段翅片切開,周期破壞邊界層;如翅片進(jìn)口邊緣打折皺,使空氣形成旋渦。
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