①立式管壳式冷凝器:立式管壳式冷凝器一般是直立安装在水池上的,目前只应用于大中型的氨制冷系统中。
冷却水从冷凝器顶端的配水箱,经导流器后,利用自身的重力,沿换热管内壁自上而下,换热后流入水池;水再由水泵送人冷却塔冷却后,循环使用。
气态制冷剂(高温高压)从冷凝器外壳的中上部,进入冷凝器外壳与换热管之间的空间,制冷剂在换热管外冷凝后,沿管外壁流下,并存积在冷凝器的底部,从出液管流出。
此外,在冷凝器外壳上,还装有放油阀、放空阀、安全阀、均压阀等接管。
立式管壳式冷凝器的换热管一般选用的无缝钢管如:ɸ38 x 3和ɸ51 x 3.5,换热管的高度约为4一5m,
冷却水温升2~4℃。
传热系数约在698-814W/(㎡·K).
立式管壳式冷凝器的优点:可以露天安装,节省机房面积;可以安装在冷却塔的下面,以简化冷却水系统;由于换热管是直管,清洗水垢比较方便,可以在运行中清洗,也可以用水质较差的冷却水。
立式管壳式冷凝器的缺点:冷却水用量大,单位面积冷却水量为1~1.7m³(㎡·h),设备体积大,比较笨重,金属消耗量大,搬运安装不方便;制冷剂泄漏不易被发现。
②卧式管壳式冷凝器:卧式管壳式冷凝器最为广泛地应用在大、中、小型氨和氟里昂制冷装置内。
卧式管壳式冷凝器主要由钢板卷制的简体、两块端板和换热管焊接(或胀接等工艺)而成;两端各覆一块配以回水槽的端盖,使用固定螺栓紧固。
氟里昂管壳式冷凝器的换热管一般选用导热系数较高的铜管,以提高其传热效率,减小设备体积;现在,为了进一步加强传热效率,将铜管做成滚压(内、外)肋片。
卧式管壳式冷凝器中,制冷剂蒸气从冷凝器的上部进入,制冷剂在换热管外表面上冷凝,并凝结成液体后,流到壳体底部的贮液器内,待出液。有的小型卧式管壳式冷凝器为了简化设备,将冷凝器下部少装几排(或几根)换热管,作为贮液器。
对于氨冷凝器,一般在冷凝器的下部,通常还设置一个集污包,用于收集冷冻油和机械杂质。
冷凝器的冷却水从冷凝器一端的端盖下部进入冷凝器的换热管内,两个端盖的内部有隔板,以便使冷却水在换热管内可以多次往返流动,冷却水从一端向另一端流一次,被称为一个流程,冷凝器的流程通常是双数的,设计成冷却水进出口在同一个端盖内,冷却水下进上出.这样可以保证冷却水充满整个冷凝器的换热管。
端盖的顶部设有排气旋塞,用来排除换热管内的空气;下部设有放水旋塞,是在冷凝器停止使用时,排放(空)残留水,以防换热管被冻裂和腐蚀。
冷却水的温升一般为4~6℃。
对氨冷凝器冷却水的流速一般取0.5一1.5米/s,平均传热温差为5℃,传热系数为698--930W/(㎡·K),单位面积的热负荷为1071一5 234W/㎡。
对氟里昂冷凝器冷却水的流速一般取1.8-3.0m/s,平均温差为7℃,传热系数为930-1 593W/(m2-K).
卧式管壳式冷凝器的优点:结构紧凑,占地面积比较小;换热管内的水流速较高,传热系数较大;冷却水的温升较大,所以冷却水的消耗最较小。
卧式管壳式冷凝器的缺点:冷却水的阻力较大;清洗污垢不方便,需要停止工作才能进行清洗;因此要求冷却水的水质要好。