立式壳管式冷凝器常用于大、中型氨制冷系统,通常多台并联使用。
由压缩机来的制冷剂过热蒸汽由壳体上部进入立式壳管式冷凝器,在垂直管外冷却进而凝结成液体,冷凝器壳体上部设有配水箱,来自冷却水系统的冷却水先进入配水箱,经螺旋布水器流入管内,依靠重力作用沿管内壁流下,与制冷剂换热升温,最后落入冷凝器下面的落水池中。
螺旋布水器芯上有三条螺旋槽,插在冷凝管的上端,其作用是使水在冷凝管内流动时有一离心力。当水在冷凝管上半段时既向下流动,也沿管内壁螺旋运动,使水沿管内壁分布均匀,当水流到管子中部以下时,就基本只向下流动。这样的流动方式为立式降膜流动,在水向下流动的同时,空气沿管中心线向上流动,使传热稍有增强,由于空气与水的换热作用微弱,可以忽略不计。当螺旋布水器上的螺旋槽被堵塞时。管内冷却水不能维持膜状流动,一部分换热面未被浸润,换热系数将大为下降。
立式壳管式冷凝器的优点为:
①可以露天安装,节约机房内的面积;②冷却水依靠重力下流,所需压头小、耗功少;③传热管为直管,冷却水开放在大气环境中,清洗水垢较方便,可以在运行中清洗水垢,可以使用水质较差的冷却水。
立式壳管式冷凝器的缺点为:
①冷却水温升小,因而冷却水循环量较大;②水在管内分布不均匀,管内面积不能全部浸润,因此传热系数较低;③体积与重量均较大。