蒸发器和冷凝器的区别和工作原理

干式和满液式蒸发器的优缺点

满液式壳管蒸发器在管内走水，制冷剂在管簇外面蒸发，所以传热面基本上都与液体制冷剂接触。一般壳体内充注的制冷剂量约为筒体有效容积的55%~65%，制冷剂液体吸热气化后经筒体顶部的液体分离器，回入压缩机。

其优点是结构紧凑，操作管理方便，传热系数较高。其缺点是：

①制冷系统蒸发温度低于0℃时，管内水易冻结，破坏蒸发管；

②制冷剂充灌量大；

③受制冷剂液柱高度影响，筒体底部的蒸发温度偏高，会减小传热温差；

④蒸发器筒体下部会积油，必须有可靠的回油措施，否则影响系统的安全运行。

干式壳管式即非满液式蒸发器的制冷剂在管内流动，水在管簇外流动。制冷剂流动通常有几个流程，由于制冷剂液体的逐渐气化，通常越向上，其流程管数越多。为了增加水侧换热，在筒体传热管的外侧设有若干个折流板，使水多次横掠管簇流动。

其优点是：

①润滑油随制冷剂进入压缩机，一般不存在积油问题

②充灌的制冷剂少，一般只有满液式的1/3 左右；

③t0在0℃附近时，水不会冻结。

但使用这种蒸发器必须注意：

①制冷剂有多个流程，在端盖转弯处如处理不好会产生积液，从而使

进入下一个流程的液体分配不均匀，影响传热效果；

②水侧存在泄漏问题，由于折流板外缘与壳体间一般有1~3mm间隙，与传热管之间有2m

蒸发式冷凝器工艺设计计算资料

（1）

蒸发式冷凝器工艺设计计算资料

蒸发式冷凝器工艺设计计算资料

蒸发式冷凝器工艺设计计算资料

（2）

蒸发式冷凝器工艺设计计算资料

蒸发式冷凝器工艺设计计算资料

（3）

河南机电高等专科学校毕业设计说明书

摘要

本课程设计是关于蒸发式冷凝器的设计，针对蒸发式冷凝器的换热过程同时存在显热和潜热交换，计算过程比较复杂且方法较多的情况，采用一种简单的蒸发式冷凝器的设计计算方法，通过基本参数确定、盘管设计、水系统设计和风系统设计，进行系统设计计算，得出换热量、传热面积、淋水量、水泵功率和风机功率等设计参数，该方法适用于常规蒸发式冷凝器的设计计算。

关键词：蒸发式冷凝器；盘管；水系统；风系统。

河南机电高等专科学校毕业设计说明书

Abstract

The evaporative condenser is designed. For the heat transfer process of evaporative condenser with latent heat exchange and sensible heat exchange, the calculation method is complex. It has a lot of method for evaporative condenser and a simple practical design calculation method of evapor

　　冷凝器是制冷系统中的重要设备之一，它是经冷凝器的放热表面，将制冷剂过热蒸气的热量传递给周围空气或水，自身被冷却为饱和蒸气，并进一步被冷却为髙压液体，在系统中循环使用。下面介绍常见冷凝器的工作原理及构造。

　　1、卧式壳管式冷凝器。制冷剂蒸气在管子外表面上冷凝，冷却水在泵的作用下在管内流动。制冷剂蒸气从上部进气管进人，凝结成液体后由筒体下部的出液管流人贮液器。冷凝器的筒体两端用端盖封住，端盖内用分水隔板实现冷却水的多管程流动。冷凝器的管束个数为偶数，这样可以使冷却水的进、出门设罝在同一端盖上，且下进上出。

　　2、立式壳管式冷凝器直立安装，两端没有端盖。制冷剂蒸气从冷凝器外壳中部偏上的进气管进入圆筒内的管外空间，冷凝后的液体沿管外壁从上向下流动，聚集在冷凝器底部，经出液管进人贮液器。冷却水从上部进人冷凝器的换热管内，呈膜状沿管壁流下，排人冷凝器下面的水池，循环使用。

　　3、套管式冷凝器

　　套管式冷凝器由两种不同赀径的管子制成，单根或多根小直径管套在大直径管内，然后绕成蛇形或蠔旋形，如围2-98所示。制冷剂的蒸气从上方进人内外管之间的空腔，在内管外表面上冷凝，

　　液体在外管底部依次下流，从下端流人贮液器中。冷却水从冷凝器的下方进人，依次经过各排内

mvr蒸发器的工艺

Mvr蒸发器工艺不是固定的，随着物料的改变工艺也会不一样。这里我分析从mvr蒸发器系统物料的进入到结晶出来的整个工艺。主要从mvr蒸发器适用于哪种类型的物料、物料如何影响工艺流程、物料的工艺路线.

首先我讲下mvr蒸发器系统一般有的设备，原料泵、板换、列管式换热器、降膜换热器、降膜循环泵、分离器、强制循环换热器、汽液分离器、强制循环泵、压缩机、旋液器、晶浆罐、晶浆泵、离心机、母液泵、冷凝水泵。这是典型降膜+mvr强制循环蒸发浓缩的设备，没有结晶。下面是一个基本原理图。接下来我从几方面分析mvr蒸发器的工艺。

Mvr蒸发器适用的物料

排除不适用的，那么就是适用的了。Mvr蒸发器对于进料有一定的要求，如果是氯化钙，氯化镁，氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙，硝酸铵，硝酸钠，碳酸

钾等这些物质，mvr蒸发器是不适用的，因为这些物质的温升太大，压缩机达不到。另外，如果物料中含有钙镁物质需要加入阻垢剂或者用强制循环，让晶体在溶液中不粘附在内壁。

物料如何影响工艺流程

mvr蒸发器对于进料的要知道几个数据，物料的主要成份，进料浓度TS，进料温度，进料量。这几个量，对于工艺的选择和设备的选型非常重要。TS＜5%，RO+mvr蒸发系统更经济实惠。

搭建了板式蒸发式冷凝器传热性能试验平台,对影响板式蒸发式冷凝器传热性能的主要因素———喷淋水流量、风速、汽液流向以及工艺流体进出口位置进行试验研究。结果表明：空气与水并流时传热效果最好、逆流次之、错流最差;板内冷凝压力随冷却循环水喷淋密度、风速的增大而减小;在各自最佳风速,不同汽液流向操作下,蒸汽对角进出时的热流密度均比蒸汽同侧进出时大。

5 8

F UI L D MAC NE HI RY

Vo 3 No 2, 01 1 9, . 2 1.

文章编号： 10 0 2 (0 1 0 0 5 0 0 5— 3 9 2 1 ) 2— 0 8— 4

板式蒸发式冷凝器传热性能试验研究钟振兴，朱冬生，清明，刘张景卫(南理工大学，华传热强化与过程节能教育部重点实验室，广东广州摘 5 o4 ) z6 0

要：搭建了板式蒸发式冷凝器传热性能试验平台，对影响板式蒸发式冷凝器传热性能的主要因素——喷淋水流

量、风速、汽液流向以及工艺流体进出口位置进行试验研究。结果表明：空气与水并流时传热效果最好、逆流次之、流错

最差；内冷凝压力随冷却循环水喷淋密度、板风速的增大而减小；在各自最佳风速，同汽液流向操作下，不蒸汽对角进出时的热流密度均比蒸汽同侧进出时大。 关键词：板式蒸发式冷

套管式蒸发器的设计

1. 套管式蒸发器的设计

1.1. 设计参数

根据上面确定的设计条件，以及热泵热水机的试验工况[17]，可知，套管式蒸发器设计的相关参数，如表4.1所示。

1.2. 设计热力计算 1.2.1. 热源水流量的计算

采用名义制热量及进出口５℃温差确定的水流量，由文献[17]可知，热泵热水机的试验工况。根据水的定性温度tm

t1 t220 15

17.5oC，由文献[16]查得，水的密度为22

=998.58kg/m3 ，水的比热容为cp=4.185kJ/(kg·K)。于是，热源水的流量。

体积流量

qv

质量流量

Qo19.24 0.00093m3/s （4.1）

cp t1998.58 4.185 20 15qm 0.00093 999.58 0.926kg/s （4.2）

1.2.2. 传热平均温差的计算

由上面的设计参数，可知，蒸发器中流体的温度变化如图4.1所示。

套管式蒸发器的设计

图4.1 蒸发器中流体的温度变化

由文献[20]可知，对数平均温度计算公式为

tlm

Vtmax Vtmin

lnmax

Vtmin

（4.3）

式中 Vtmax—进出口温差大者，℃；

Vtmi

套管式蒸发器的设计

1. 套管式蒸发器的设计

1.1. 设计参数

根据上面确定的设计条件，以及热泵热水机的试验工况[17]，可知，套管式蒸发器设计的相关参数，如表4.1所示。

1.2. 设计热力计算 1.2.1. 热源水流量的计算

采用名义制热量及进出口５℃温差确定的水流量，由文献[17]可知，热泵热水机的试验工况。根据水的定性温度tm

t1 t220 15

17.5oC，由文献[16]查得，水的密度为22

=998.58kg/m3 ，水的比热容为cp=4.185kJ/(kg·K)。于是，热源水的流量。

体积流量

qv

质量流量

Qo19.24 0.00093m3/s （4.1）

cp t1998.58 4.185 20 15qm 0.00093 999.58 0.926kg/s （4.2）

1.2.2. 传热平均温差的计算

由上面的设计参数，可知，蒸发器中流体的温度变化如图4.1所示。

套管式蒸发器的设计

图4.1 蒸发器中流体的温度变化

由文献[20]可知，对数平均温度计算公式为

tlm

Vtmax Vtmin

lnmax

Vtmin

（4.3）

式中 Vtmax—进出口温差大者，℃；

Vtmi

闽江学院课 程 设 计

题目名称 专业班级 学生姓名 学 号 指导教师

设计一冷凝器冷凝正戊烷蒸汽

应用化学（精细化工）

朱家林 120101202242

张于弛

2014 年 01 月 02 日

前 言

换热器是化工厂中重要的化工设备之一，换热器的类型很多，特点不一，可 根据生产工艺要求进行选择。在换热器设计中，首先应根据工艺要求选择适用的类型，然后计算换热所需传热面积，并确定换热器的结构尺寸。

换热器按用途不同可分为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、再沸器、过热器等。 依据传热原理和实现热交换的方法可分为间壁式、混合式、蓄热式三类。其中间壁式换热器应用最广泛，按照传热面的形状和结构特点又可分为管壳式换热器、板面式换热器和扩展表面式换热器。

在换热器中至少要有两种温度不同的流体，一种流体温度较高，放出热量；另一种流体则温度较低，吸收热量。随着我国工业的不断发展，对能源利用、开发和节约的要求不断提高，因而对换热器的要求也日益加强。

生产条件

1、处理能力 34万吨/年 2、设备形式 列管式

3、正戊烷冷凝温度为51.7℃ ，冷凝液于饱和液体下离开冷凝器 4、冷却介质：水 T入= 2

mvr蒸发器设计软件介绍

蒸发器设计平台------GESMDP5.0

MVR蒸发器设计软件（GESMDP5.0），是一款用于蒸发器系统快速、准确计算的软件。

产生背景

由于近几年国内环保事业发展迅速，尤其是对水处理的系统需求越来越多，蒸发系统在国内的需求日益增多，但是这个行业的技术水平还较低，各制造商的技术能力还良莠不齐。很多设计人员还是靠估算，设计出来的产品达不到要求，这就需要一款先进的、准确的设计软件来提高行业的设计能力。

发展历程

本软件自2010年编制以来，耗时5年，通过调查蒸发器实际运行、参入实战、实际验证、引进国外计算方法、录入数据库等逐步完善，到今天已经能够满足各种蒸发系统的设计任务。

主要功能

GESMDP5.0蒸发器设计平台软件，是由北京春景辉节能环保科技有限公司自主开发的具有自主知识产权的软件，具有国际领先水平。本软件囊括了MVR蒸发器设计、压缩机计算、各种蒸发器传热系数计算、MVR蒸发器分离器优化设计、除雾器设计、多效蒸发器设计、真空系统设计、连续结晶器设计、OSLO结晶器设计、DTB结晶器设计、蒸汽洗涤塔设计、除气塔设计、GES脱水干燥机设计、离心泵、强制循环泵的流量和扬程计算、保温设计、容器强度校核、钢结构强度校核、支耳设计、资料