第6章热交换过程及换热器6.1传热过程的分析和计算方法传热过程基本计算式(传热方程式)：6.1.1通过平壁的传热6.1.2通过圆管的传热hi6.1.3通过肋壁的传热6.1.3通过肋壁的传热6.1.4平均温差6.1.4平均温差换热器热计算分两种情况：设计计算和校核计算提高分析实际传热问题的能力6.2.1蒸发器的功能6.2.2蒸发器的类型蒸发器制冷剂在管内一次完全汽化见F6－6，P238图6-7空气强制对流的蒸发器及其肋片管型式a)蒸发器b)绕片管c)套片管1-传热管2-肋片3-挡板4-通风机5-集气管6-分液器图6-8干式壳管蒸发器干式蒸发器高效壳管式换热器高效壳管式换热器缺点端盖内出现气液分层，影响下一流程均匀分配水侧泄漏图6-10板式蒸发器板式换热器具有如下特点：1）体积小，结构紧凑，比同样传热面积的壳管式换热器体积小60%；2）总传热系数高，约为2000～3000W/（㎡·K）；3）流速小，流动阻力损失小；4）能适应流体间的小温差传热，可降低冷凝温度，提高制冷压缩机性能；5）制冷剂充注量少；6）质量轻，热损失小。冷却空气的蒸发器自然对流式冷却空气的蒸发器又称为排管,根据其安装的位置分为有墙排管、顶排管、搁架式排管等多种形式；从构造形式上可分为立式、卧式和盘管式等类型蒸发盘管：主要用于冷库套片式蛇行管冷库盘管式墙排管蒸发器干式壳管式蒸发器的优点：（1）充液量少，为管内容积的40%左右（2）受制冷剂液体静压力的影响较少；（3）排油方便；（4）载冷剂结冰不会胀裂管子；（5）制冷剂液面容易控制；（6）结构紧凑。干式壳管式蒸发器缺点：（1）制冷剂在换热管束内供液不易均匀，（2）弓形折流板制造与装配比较麻烦，（3）载冷剂在折流板孔和换热管间、折流板外周与筒体间容易产生泄漏旁流，从而降低传热效果影响蒸发器传热的主要因素1）生产中应控制蒸发器在泡状沸腾下操作2）控制润滑油进入蒸发器3）蒸发器结构应有利于气液分离2）沉浸式蒸发器高效满溢式蒸发器满液式满液式蒸发器缺点：载冷剂为淡水时，管内可能结冰导致管涨裂液体底部温度升高，传热温差减小对于与润滑油互溶的制冷剂难于回油制冷剂充灌量较大用于船舰上时，液面摇摆易造成冲缸事故6.2.3蒸发器内的对流换热分析1.表面传热系数计算关联式2.蒸发器的压力降计算3.蒸发器设计的一般原则2)干式壳管式7.2冷凝器冷凝器的作用用冷凝器将制冷剂从低温热源吸收的热量及压缩后增加的热焓排放到高温热源。6.3.1类型与结构图6-29氨卧式壳管式冷凝器2)立式壳管式冷凝器2)壳管式冷凝器4)淋水式冷凝器5)板式冷凝器6)蒸发冷却式冷凝器图6-32蒸发式冷凝器结构原理空气冷却式冷凝器是以空气作为冷却介质，靠空气的温升带走冷凝热量的。这种冷凝器适用于极度缺水或无法供水的场合，常见于小型氟利昂制冷机组。根据空气流动方式不同，可分为自然对流式和强迫对流式两种。图6-27空气强制对流冷凝器图6-26自然对流空气冷却式冷凝器6.3.2热力计算3.影响冷凝传热的主要因素4.传热过程的强化1)增大传热面积2)增大对数平均温度度差3)增大总传热系数4)降低污垢热阻值5)降低管壁热阻6.4节流机构节流机构类型6.4.1毛细管毛细管毛细管作节流装置的特点（1）毛细管由紫铜管拉制而成，制造方便，价格低廉；（2）没有运动部件，本身不易产生故障和泄漏；（3）具有自补偿的特点，（4）制冷压缩机停止运转后，制冷系统内的高压侧压力和低压侧压力可迅速得到平衡，再次起动运转时，制冷压缩机的电动机起动图6-48R22、R12毛细管初步选择曲线图6.4.2热力膨胀阀通过感温机构的作用，随蒸发器出口处制冷剂的温度变化而自动变化，达到调节制冷剂供液量的目的。主要由阀体、感温包和毛细管组成。热力式膨胀阀按膜片平衡方式不同有内平衡式和外平衡式两种类型。（1）内平衡式适用：压降低、蒸发器流程短及阻力小的制冷设备。原理：利用蒸发压力、感温包内压力和弹簧力的变化来控制阀孔开启度。（2）外平衡式适用：蒸发器压力损失较大的系统。1)内平衡式热力膨胀阀2)外平衡式热力膨胀阀◆选配与安装①选配时膨胀阀制冷量应大于蒸发器制冷量②阀体应尽量接近蒸发器，以及调节和拆修都比较方便的部位；③阀体应垂直安装，其位置高于感温包的位置；④膨胀阀前应装过滤器；⑤感温包安装在蒸发器出口吸气管道水平部分，并且要用没有吸湿性的材料充分隔热；◆热力膨胀阀常见故障分析与排除①压缩机运转时，膨胀阀不能开启供液；②压缩机启动后，膨胀阀很快被堵塞，造成吸入压力迅速降低。③膨胀阀进液口段结霜。④膨胀阀“咝咝”作响。⑤膨胀阀供液量时多时少。⑥膨胀阀关闭不严或无法关闭。目前，国际上流行