卧式壳管式冷凝器简称为卧式冷凝器。卧式冷凝器的结构如图8-3和图8-4所示,其结构与立式冷凝器类似。筒体由无缝钢管割制而成或由钢板卷制后焊接而成,两端有管板,管板中间穿插传热管。由于水平安放,因此两端管板的外侧用端盖封闭。端盖用铸铁或钢板制成,端盖内部设有分水肋,从而把整个管束分隔成几个管组,使冷却水流动时形成几个(一般为偶数)流程,从而提高冷却水流速。
制冷剂蒸汽从冷凝器顶部进入,在管子外表面冷凝成液体,然后从壳体底部(或侧面)出液管流入贮液器。小型冷凝器在上部少安放几排传热管,一下部的空间就当作贮液器使用,有的还在底部设有液体过冷器。
氨液的密度比冷冻机油小,并且氨与冷冻机油互不溶解,所以在氨卧式冷凝器底部设有集油包,积聚在集油包内的冷冻机油,由放油管引向集油器。
氨卧式冷凝器内传热管一般采用φ55mm,φ32mm或φ38mm的无缝钢管。为了强化传热效果,国内曾用螺纹管、横纹管氨卧式冷凝器做过试验。螺纹管由φ25mm x 2. 5mm光管轧制而成,肋化系数为2.75。在相同条件下,螺纹管氨卧式冷凝器的传热系数比光竹提高40%以上。横纹管用φ25mm x 2. 5mm光管采用机械滚轧方法加工成形,外表面为一道道与管轴成90°交角的横向沟槽,管内呈相应凸肋、节距9mm,槽深0.8mm,横纹管氨卧式冷凝器传热系数比光管提高65%。图8-5为横纹管氨卧式冷凝器和光管卧式冷凝器的对比试验结果。
卤代烃类制冷剂用的卧式冷凝器的传热管一般采用铜管,除了使用光铜管外,大量使用如图8-6a所示低肋管。目前常用的管径为19~25mm,肋片距白1. 6mm发展至0.5mm。
为了使制冷剂液膜厚度减少和使液膜迅速脱离传热管表面,对低肋管的肋片形状再进行改进,将螺旋型式的低肋片沿纵向开出许多沟槽,形成锯齿形高效冷凝传热管(C管)。近年来在此基础上,在管子内部又加工出许多凸脊,使冷却水流动时增加扰动,进一步提高传热效果,目前生产高效冷凝管有代表性的美国Wolverine管子公司生产的Turbo-C专利高效冷凝管,其以公称外径为基础的传热系数可高达5000W/m²·K以上,被广泛应用于大型螺杆和离心冷水机组中。