液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成高温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化,达到循环制冷的目的。这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。
因冷却水大多数含有钙、镁离子和酸式碳酸盐。当冷却水流经金属表面时,有碳酸盐的生成。另外,溶解在冷却水中的氧还会造成金属腐蚀,形成铁锈。由于锈垢的产生,冷凝器换热效果下降。严重时不得不在壳体外喷淋冷却水,结垢严重时会堵塞管子,使换热效果失去作用。研究的数据显示水垢沉积物对热传输的损失影响,随着沉积物的增加会造成能源费用的加大。即使很薄的一层水垢就要增加设备中结垢部分40%以上的运行费用。保持冷却通道中不含矿物沉积物可以很好的提高功效、节约能源、延长设备的使用寿命,同时节约生产时间和费用。
长期以来传统的清洗方式如机械方法(刮、刷)、高压水、化学清洗(酸洗)等在对设备清洗时出现很多问题:不能清除水垢等沉积物,酸液对设备造成腐蚀形成漏洞,残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀,终导致更换设备,此外,清洗废液有毒,需要大量资金进行废水处理。
针对冷凝器防腐问题,西方国家多采用高分子复合材料的方法进行保护,其中应用多的是技术产品。其具有的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能,在封闭的环境里可以安全使用而不会收缩,特别是良好的隔离双金属腐蚀和耐冲刷性能,从根本上杜绝了修复部位的腐蚀渗漏,为冷凝器提供一个长久的保护涂层。
套管式冷凝器:
它是由不同直径的管子套在一起,并弯制成螺旋形或蛇形的一种水冷式冷凝器。制冷剂蒸气在套管间冷凝,冷凝液从下面引出,冷却水在直径较小的管道内自下而动,与制冷剂成逆流式,因此传热效果较好。
空气冷却式冷凝器与水冷式冷凝器比较:
(1)在冷却水充足的地方水冷式设备的初投资和运行费用均低于风冷式;
(2)由于夏季室外空气温度较高,冷凝温度一般可达50℃,为了获得同样的制冷量,风冷式设备制冷压缩机的容量约需增大15%;
(3)采用风冷式冷凝器的制冷设备系统组成简单,可缓解水源紧张;