水冷式冷凝器是用水冷却高压气态制冷剂,使之冷凝。冷却水可为井水、河水等当地易于大量取得者。由于自然界中水的温度比较低,所以,采用水冷式冷凝器可以得到比较低的冷凝温度,这对制冷系统的制冷能力和运行经济性均较为有利。因此,制冷装置中目前多采用这种冷凝器。常用的水冷式冷凝器有立式壳管冷凝器、卧式壳管冷凝器和套管式冷凝器等。
立式壳管冷凝器的外壳是由钢板卷焊成的圆筒,筒上下两端各焊一块管板,板间焊接或胀接有许多根小口径的无缝钢管。冷却水自上通人管内,吸热后排人下部水池。为了使冷却水能够均匀地分配给各根钢管,冷凝器顶部装有配水箱,通过配水箱将冷却水分配到每根钢管;每根钢管顶端装有一个带斜槽的导流管嘴。冷却水通过斜槽沿切线方向流人管中,并以螺旋线状沿管内壁向下流动,这样,在钢管内壁能够很好地形成一层水膜,不但可以提高冷凝器的冷却效果,还可节省冷却水量。
气态制冷剂从冷凝器外壳的中部进入管束外部空间,为了使气体易于与管束各根管的外壁接触,管束可留气道。冷凝后的液体沿管外壁流下,积于冷凝器的底部,从出液管流出。此外,冷凝器外壳上还设有液面指示器以及放空气阀、安全阀、平衡管和放油阀等管接头。
立式壳管冷凝器,由于气态制冷剂从中部进人,其方向垂直于管束,能很好地冲刷钢管外表面,使之不致于形成较厚的液膜,故传热系数较高。
立式壳管冷凝器的优点有:
(1)垂直安装,占地面积小;
(2)无冻结危险,可安装在室外,不占用室内建筑面积;
(3)冷却水自上而下直通流动,便于消除铁锈和污垢,且清洗时不必停止制冷系统的运行,因此,对冷却水水质要求不高。
它的缺点是冷却水用量大,体10比较笨重。目前,大中型氨制冷系统多采用之。