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冷凝器是制冷系統的機件，它是一種換熱器，能夠將氣體或蒸氣轉變成液體，并將管子中的熱量以很快的方式傳遞到附近的空氣中。在發(fā)電廠(chǎng)和冷凍廠(chǎng)中，冷凝器被廣泛使用來(lái)冷凝渦輪機排出的蒸氣和氨、氟等氣體。冷凝器的工作過(guò)程是一個(gè)放熱的過(guò)程，因此它的溫度較高。冷凝器
制冷系統的機件
冷凝器(Condenser)，為 制冷系統的機件，屬于換熱器的一種，能把氣體或蒸氣轉變成液體，將管子中的熱量，以很快的方式，傳到管子附近的空氣中。冷凝器工作過(guò)程是個(gè)放熱的過(guò)程，所以冷凝器溫度都是較高的。
原理
氣體通過(guò)一根長(cháng)長(cháng)的管子（通常盤(pán)成螺線(xiàn)管），讓熱量散失到四周的空氣中，銅之類(lèi)的金屬導熱性能強，常用于輸送蒸氣。為提高冷凝器的效率經(jīng)常在管道上附加熱傳導性能優(yōu)異的散熱片，加大散熱面積，以加速散熱，并通過(guò)風(fēng)機加快空氣對流，把熱量帶走。
一般制冷機的制冷原理是壓縮機把工質(zhì)由低溫低壓氣體壓縮成高溫高壓氣體，再經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝成中溫高壓的液體，經(jīng)節流閥節流后，則成為低溫低壓的液體。低溫低壓的液態(tài)工質(zhì)送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)而成為低溫低壓的蒸汽，再次輸送進(jìn)壓縮機，從而完成制冷循環(huán)。
單級蒸汽壓縮制冷系統，是由制冷壓縮機、冷凝器、節流閥和蒸發(fā)器四個(gè)基本部件組成，它們之間用管道依次連接，形成一個(gè)密閉的系統，制冷劑在系統中不斷地循環(huán)流動(dòng)，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進(jìn)行熱量交換。
組成
在制冷系統中，蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和節流閥是制冷系統中必不可少的四大件，這當中蒸發(fā)器是輸送冷量的設備。制冷劑在其中吸收被冷卻物體的熱量實(shí)現制冷。壓縮機是心臟，起著(zhù)吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機功所轉化的熱量一起傳
遞給冷卻介質(zhì)帶走。節流閥對制冷劑起節流降壓作用，同時(shí)控制和調節流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的量，并將系統分為高壓側和低壓側兩大部分。實(shí)際制冷系統中，除上述四大件之外，常常有一些輔助設備，如電磁閥、分配器、干燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件組成，它們是為了提高運行的經(jīng)濟性、可靠性和安全性而設置的。
空調機根據冷凝形式可分為：水冷式和空冷式兩種，根據使用目的可
分為單冷式和制冷制暖式兩種，不論是哪一種型式的構成，都是由以下的主要部件組合而成的。
冷凝器的必要性基于熱力學(xué)第二定律——根據熱力學(xué)第二定律，封閉系統內部熱能自發(fā)的流動(dòng)方向是單向的，即只能從高熱流向低熱，在微觀(guān)世界表現為承載熱能的微觀(guān)粒子只能由有序變成無(wú)序。所以，一個(gè)熱機在有能量輸入做功的同時(shí)，下游也必須有能量放出，這樣上下游才會(huì )有熱能差距，熱能的流動(dòng)才會(huì )成為可能，循環(huán)才會(huì )繼續下去。
所以，如果想讓承載物重新做功，就必須先把沒(méi)有完全釋放的熱能釋放干凈，這時(shí)候就需要用到冷凝器。如果周?chē)臒崮鼙壤淠髦械臏囟冗€要高的話(huà)，為了使得冷凝器降溫，就必須人為做功（一般來(lái)說(shuō)是使用壓縮機）。冷凝后的流體重新回歸高有序、低熱能的狀態(tài)，可以重新做功。
冷凝器的選擇包括形式和型號的選擇，并確定流經(jīng)冷凝器的冷卻水或空氣的流量和阻力。冷凝器型式的選擇要考慮當地的水源、水溫、氣候條件，以及制冷系統總制冷量的大小和制冷機房的布置要求。在確定冷凝器型式的前提下，根據冷凝負荷和冷凝器單位面積的熱負荷來(lái)計算冷凝器的傳熱面積，以此來(lái)選定具體的冷凝器的型號。
系統組成
制冷
主要部件有壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥(或毛細管、過(guò)冷卻控制閥)、四通閥、復式閥、單向閥、電磁閥、壓力開(kāi)關(guān)、熔塞、輸出壓力調節閥、壓力控制器、貯液罐、熱交換器、集熱器、過(guò)濾器、干燥器、自動(dòng)開(kāi)閉器、截止閥、注液塞以及其它部件組成。
電氣
主要部件有電機(壓縮機、風(fēng)機等用)、操作開(kāi)關(guān)、電磁接觸器、連鎖繼電器、過(guò)電流繼電器、熱動(dòng)過(guò)電流繼電器、溫度調節器、濕度調節器、溫度開(kāi)關(guān)(除霜、防止結凍等用)。壓縮機曲軸箱加熱器，斷水繼電器，電腦板及其它部件組成。
控制
由多個(gè)控制器件組成，它們是：
制冷劑控制器：膨脹閥、毛細管等。
制冷劑回路控制器：四通閥、單向閥、復式閥、電磁閥。
制冷劑壓力控制器：壓力開(kāi)閉器、輸出壓力調節閥、壓力控制器。
溫度位式調節器、溫度比例調節器。濕度調節器：濕度位式調節器。
除霜控制器：除霜溫度開(kāi)關(guān)、除霜時(shí)間繼電器、各種溫度開(kāi)關(guān)。
冷卻水控制：斷水繼電器、水量調節閥、水泵等。
報警控制：超溫報警、超濕報警、欠壓報警及火警報警、煙霧報警等。
其它控制：室內風(fēng)機調速控制器、室外風(fēng)機調速控制器等。
制冷劑
CF2Cl2
氟里昂12(CF2Cl2)代號R12 氟里昂12是一種無(wú)色、無(wú)臭、透明、幾乎無(wú)毒性的制冷劑，但空氣中含量超過(guò)80%時(shí)會(huì )引起人的窒息。氟里昂12不會(huì )燃燒也不會(huì )爆炸，當與明火接觸或溫度達到400℃以上時(shí)，能分解出對人體有害的氟化氫、氯化氫和光氣(CoCl2)。 R12是應用較廣泛的中溫制冷劑，適用于中小型制冷系統，如電冰箱、冰柜等。R12能溶解多種有機物，所以不能使用一般的橡皮墊片(圈)，通常使用氯丁二烯人造橡膠或丁睛橡膠片或密封圈。
CHF2Cl
氟里昂22(CHF2Cl)代號R22 R22不燃燒也不爆炸，其毒性比R12稍大，水的溶解度雖比R12大，但仍可能使制冷系統發(fā)生“冰塞”現象。R22能部分地與潤滑油互相溶解，其溶解度隨著(zhù)潤滑油的種類(lèi)及溫度而改變，故采用R22的制冷系統必須有回油措施。
CHF2F3
種類(lèi)
蒸汽冷凝器這種冷凝常應用于多效蒸發(fā)器末效二次蒸汽的冷凝，保證末效蒸發(fā)器的真空度。例（1）噴淋式冷凝器，冷水從上部噴嘴噴入，蒸汽從側面入口進(jìn)入，蒸汽與冷水充分接觸后被冷凝為水，同時(shí)沿管下流，部分不凝汽體也可能被帶出。例（2）充填式冷凝器，蒸汽從側管進(jìn)入后一上面噴下的冷水相接觸冷凝器里面裝了滿(mǎn)了瓷環(huán)填料，填料被水淋濕后，增大了冷水與蒸汽的接觸面積，蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出，不凝氣體同上部管路被真空泵抽出，以保證冷凝器內一定的真空度。例（3）淋水板或篩板冷凝器，目的是增大冷水與蒸汽的接觸面積。混合式冷凝器具有結構簡(jiǎn)單，傳熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，腐蝕性問(wèn)題也比較容易解決。
鍋爐用冷凝器
節能減排是國家“十一五”規劃綱要轉變經(jīng)濟發(fā)展方式的關(guān)鍵和保證，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀(guān)和保證經(jīng)濟又好又快發(fā)展的重要標志，特種設備作為耗能大戶(hù)，同時(shí)也是環(huán)境污染的重要源頭、加強特種設備節能減排的任務(wù)任重道遠。《國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十一個(gè)五年規劃綱要》確立了單位國內生產(chǎn)總能源消耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%為經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的約束性指標。其是有著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)“心臟”之稱(chēng)的鍋爐是我國能源消耗的大戶(hù)。高效能特種設備主要是指鍋爐、壓力容器中的換熱設備等。
《鍋爐節能技術(shù)監督管理規程》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規程》）于2010年12月1日開(kāi)始施行。并提出鍋爐排煙溫度不得高于170℃、節能燃氣鍋爐熱效率達到88%以上，未達到能效指標的鍋爐不能辦理使用登記。
在傳統鍋爐中，燃料在鍋爐燃燒后，排煙溫度相對較高，煙氣中的水蒸汽仍處于氣態(tài)，會(huì )帶走大量的熱量。在各類(lèi)化石燃料中，天燃氣的氫含量最高，氫的質(zhì)量百分比約為20%到25%,因此，排煙中含有大量的水蒸汽，據測算，燃燒1平方米天燃氣產(chǎn)生的蒸汽要帶走的熱量紙為4000KJ,約為其高位發(fā)熱量的10%以上。
煙氣冷凝余熱回收裝置，利用溫度較低的水或空氣冷卻煙氣，實(shí)現煙氣溫度降低，靠近換熱面區域，煙氣中水蒸汽冷凝，同時(shí)實(shí)現煙氣顯熱釋放和水蒸汽凝結潛熱釋放，而換熱器內的水或空氣吸熱而被加熱，實(shí)現熱能回收，提高鍋爐熱效率。
鍋爐熱效率提高：1NM3天燃氣燃燒生產(chǎn)理論煙氣量約為10.3NM3(大約為12.5KG).以過(guò)量空氣系數1.3為例，產(chǎn)生煙氣14NM3(大約16.6KG).取煙氣溫度200攝氏度降低至70攝氏度，放出物理顯熱約1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%,放出汽化潛熱約1850KJ,總計放熱3450KJ,約是天然氣低位發(fā)熱量的10%,若取80%煙氣進(jìn)入熱能回收裝置，可以提高熱能利用率8%以上，節省天燃氣燃料近10%。
分體布置，安裝形式多樣，靈活可靠。
危險因素
質(zhì)量控制
氧氣生產(chǎn)區應常年在上風(fēng)向，距乙炔發(fā)生站300m以上，遠離有害氣體源，加強原料空氣質(zhì)量控制，一旦污染嚴重，要采取相應措施。
積聚主要因素如下：
a.充分發(fā)揮液空液氧吸附器清除乙炔等碳氫化合物的作用，嚴格按期倒換吸附器和控制加熱再生溫度，提高吸附效率。
b.從主冷中排放1%的產(chǎn)品液氧，清除碳氫化合物。
這個(gè)工作要正常化、制度化、定期進(jìn)行，若環(huán)境惡化，需隨時(shí)采取有效措施，把有害物質(zhì)控制在標準之內，乙炔在0.5、甲烷120、總碳155、二氧化碳4、氧化亞氮100（數量級10-6）。
液面高、循環(huán)倍比大，二氧化碳及烴類(lèi)化合物不易積累濃縮。武鋼燃氣廠(chǎng)采用全浸操作，經(jīng)多年安全運行，全部工藝參數同未浸前一樣，并且仍有足夠的分離空間，換熱面積也滿(mǎn)足要求，取出的氧氣也沒(méi)有氣液夾帶現象，所以主冷全浸操作是有利無(wú)害的。
臨時(shí)停車(chē)再啟動(dòng)，不可避免地存在一定時(shí)間的低液面操作，此階段易發(fā)生烴類(lèi)的局部濃縮，同時(shí)重新啟動(dòng)時(shí)，板式換熱器在一段時(shí)間內工況不正常，自清除效果不好，造成二氧化碳堵塞，再加上氣流沖擊，就有可能在主冷發(fā)生微爆，所以應最大限度的減少臨時(shí)停車(chē)的次數，或避免全排液，對主冷實(shí)行單獨加溫，有條件應全面加溫。
運轉2年或更長(cháng)時(shí)間時(shí)，應對精餾塔及液氧循環(huán)系統進(jìn)行清洗脫脂，主冷單元應浸泡8h，清洗后用足夠壓力的空氣徹底吹除，而后充分加溫干燥。
1．經(jīng)常檢查壓縮機皮帶是否良好，如果啟動(dòng)空調時(shí)有“吱吱”的噪聲，說(shuō)明皮帶打滑嚴重，應及時(shí)更換皮帶和皮帶輪；如果皮帶過(guò)松則會(huì )影響空調制冷。
2．經(jīng)常清洗冷凝器，有些車(chē)主在夏天使用空調時(shí)往往會(huì )用水管對著(zhù)冷凝器進(jìn)行沖洗，這個(gè)方法不錯，可以防止灰塵泥巴等東西沉積后影響散熱。
3．每年都應該更換一次空調的濾網(wǎng)，濾網(wǎng)上經(jīng)常沾著(zhù)各種灰塵雜質(zhì)，不光會(huì )影響出風(fēng)，而且可能制造異味。
電石渣中剩余乙炔對空氣污染很大，特別是下雨天更為嚴重，應嚴格管理，最好遠遠埋于地下。
在操作上，對于清除有害雜質(zhì)的環(huán)節要認真，如板式換熱器的溫度控制、主冷穩定控制、有害物質(zhì)監測等。在維護上，監測用的儀器、儀表要定期校驗，保證檢測結果的準確性；超周期運行要慎重，要及時(shí)停車(chē)加熱吹除。在管理上，要嚴格遵守工藝紀律，加強設備管理，杜絕違章作業(yè)，保持設備的完好率，嚴格執行“四不放過(guò)”。
每年定期、不定期培訓，增強防爆意識，提高操作技能。
因冷卻水大多數含有鈣、鎂離子和酸式碳酸鹽。當冷卻水流經(jīng)金屬表面時(shí)，有碳酸鹽的生成。另外，溶解在冷卻水中的氧還會(huì )造成金屬腐蝕，形成鐵銹。由于銹垢的產(chǎn)生，冷凝器換熱效果下降。嚴重時(shí)不得不在殼體外噴淋冷卻水，結垢嚴重時(shí)會(huì )堵塞管子，使換熱效果失去作用。研究的數據顯示水垢沉積物對熱傳輸的損失影響巨大，隨著(zhù)沉積物的增加會(huì )造成能源費用的加大。即使很薄的一層水垢就要增加設備中結垢部分40%以上的運行費用。保持冷卻通道中不含礦物沉積物可以很好的提高功效、節約能源、延長(cháng)設備的使用壽命，同時(shí)節約生產(chǎn)時(shí)間和費用。
長(cháng)期以來(lái)傳統的清洗方式如機械方法（刮、刷）、高壓水、化學(xué)清洗(酸洗)等在對設備清洗時(shí)出現很多問(wèn)題：不能徹底清除水垢等沉積物，酸液對設備造成腐蝕形成漏洞，殘留的酸對材質(zhì)產(chǎn)生二次腐蝕或垢下腐蝕，最終導致更換設備，此外，清洗廢液有毒，需要大量資金進(jìn)行廢水處理。
針對上述情況，國內外努力研制對金屬腐蝕性小的清洗劑，而目前研發(fā)成功的有福世泰克清洗劑。其具有高效、環(huán)保、安全、無(wú)腐蝕的特點(diǎn)，不但清洗效果良好而且對設備沒(méi)有腐蝕，能夠保證冷凝器的長(cháng)期使用。福世泰克清洗劑（特有的添加濕潤劑和穿透劑，可以有效清除用水設備中所產(chǎn)生的最頑固的水垢（碳酸鈣）、銹垢、油垢、粘泥等沉淀物，同時(shí)不會(huì )對人體造成傷害，不會(huì )對鋼鐵、紫銅、鎳、鈦、橡膠、塑料、纖維、玻璃、陶瓷等材質(zhì)產(chǎn)生侵蝕、點(diǎn)蝕、氧化等其他有害的反應，可大大延長(cháng)設備的使用壽命。
冷凝器的材料一般以碳鋼、不銹鋼和銅為主，其中碳鋼材質(zhì)的管板在作為冷卻器使用時(shí)，其管板與列管的焊縫經(jīng)常出現腐蝕泄漏，泄漏物進(jìn)入冷卻水系統會(huì )造成污染環(huán)境及物料的浪費。
冷凝器在制作時(shí)，管板與列管的焊接一般采用手工電弧焊，焊縫形狀存在不同程度的缺陷，如凹陷、氣孔、夾渣等，焊縫應力的分布也不均勻。使用時(shí)管板部分與工業(yè)冷卻水接觸，而工業(yè)冷卻水中的雜質(zhì)、鹽類(lèi)、氣體、微生物都會(huì )構成對管板和焊縫的腐蝕。研究表明，工業(yè)水無(wú)論是淡水還是海水，都會(huì )有各種
離子和溶解的氧氣，其中氯離子和氧的濃度變化，對金屬的腐蝕形狀起重要作用。另外，金屬結構的復雜程度也會(huì )影響腐蝕形態(tài)。因此，管板與列管焊縫的腐蝕以孔蝕和縫隙腐蝕為主。從外觀(guān)看，管板表面會(huì )有許多腐蝕產(chǎn)物和積沉物，分布著(zhù)大小不等泡。以海水為介質(zhì)時(shí)，還會(huì )產(chǎn)生電偶腐蝕。雙金屬腐蝕也是管板腐蝕的一種常見(jiàn)現象。
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