冷凝器

冷凝器(capacitor) 制冷系統(tǒng)的一部分，屬于熱交換器的一種，它能將氣體或蒸氣轉(zhuǎn)化為液體，將管內(nèi)的熱量以快速的方式傳遞給管附近的空氣。冷凝器的工作過程是一個放熱過程，所以冷凝器溫度高。

發(fā)電廠使用許多冷凝器來冷凝渦輪機(jī)排出的蒸汽。冷凝器用于制冷設(shè)備中冷凝制冷蒸汽，如氨和氟利昂。在石化工業(yè)中，冷凝器用于冷凝碳?xì)浠衔锖推渌瘜W(xué)蒸汽。在蒸餾過程中，將蒸汽轉(zhuǎn)化為液體的裝置也叫冷凝器。所有的冷凝器都是通過帶走氣體或蒸汽的熱量來工作的。

氣體通過一根長管（通常盤成螺線管）讓熱量散發(fā)到周圍的空氣中像銅這樣的金屬具有很強(qiáng)的導(dǎo)熱性，常用來輸送蒸汽。為了提高冷凝器的效率，往往在管道上貼上導(dǎo)熱性能優(yōu)良的翅片，增加散熱面積，從而加速散熱，通過風(fēng)扇加速空氣對流帶走熱量。

一般冰箱的制冷原理是壓縮機(jī)將低溫低壓氣體的工質(zhì)壓縮成高溫高壓氣體，再通過冷凝器冷凝成中溫高壓液體，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后成為低溫低壓液體。低溫低壓的液態(tài)工質(zhì)被送入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā)成低溫低壓的蒸汽，再被送入壓縮機(jī)，完成制冷循環(huán)。

單級蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)組成、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器由四個基本部分組成，通過管道依次連接，形成一個封閉的系統(tǒng)制冷劑在系統(tǒng)中不斷循環(huán)，改變狀態(tài)，與外界進(jìn)行熱交換。

在制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)和節(jié)流閥是制冷系統(tǒng)中四個必不可少的部件，其中蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備。其中制冷劑吸收被冷卻物體的熱量以實(shí)現(xiàn)制冷。壓縮機(jī)就是心臟，起著吸的作用、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是一個釋放熱量的裝置，將蒸發(fā)器吸收的熱量與壓縮機(jī)工作轉(zhuǎn)換的熱量一起傳遞傳到冷卻介質(zhì)中帶走。節(jié)流閥可以對制冷劑進(jìn)行節(jié)流減壓，同時控制和調(diào)節(jié)制冷劑液體流入蒸發(fā)器的量，系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩部分。在實(shí)際的制冷系統(tǒng)中，除了以上四個部件外，往往還有一些輔助設(shè)備，比如電磁閥、分配器、干燥器、集熱器、易熔塞、壓力控制器等部件，它們是為了提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性。

根據(jù)冷凝形式，空調(diào)可分為：水冷和風(fēng)冷，根據(jù)使用目的而定

分為單冷式和制冷加熱式兩種不管是哪種類型，都是由以下幾個主要部件組成的。

冷凝器的必要性是基于熱力學(xué)第二定律根據(jù)熱力學(xué)第二定律，封閉系統(tǒng)中熱能的自發(fā)流動方向是單向的，即只能從高熱流向低熱，而在微觀世界中，攜帶熱能的微觀粒子只能從有序變?yōu)闊o序。所以一個熱機(jī)必須有能量輸入，同時做功，這樣上下游才會有間隙，熱能的流動才有可能，循環(huán)才會繼續(xù)。

所以要想讓負(fù)載再次做功，首先要把沒有完全釋放的熱能釋放出來，然后就需要用到冷凝器。如果周圍的熱能高于冷凝器中的溫度，則需要人工做功來冷卻冷凝器（一般來說，使用壓縮機(jī)）冷凝的流體再次回到高階、低熱能狀態(tài)，可以再次做功。

冷凝器的選擇包括形式和型號的選擇，決定了冷卻水或空氣流經(jīng)冷凝器的流量和阻力。冷凝器類型的選擇應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厮础⑺疁亍夂驐l件，以及制冷系統(tǒng)的總制冷量和冷藏室的布局要求。在確定冷凝器類型的前提下，根據(jù)冷凝負(fù)荷和冷凝器單位面積熱負(fù)荷計算冷凝器的傳熱面積，從而選擇具體的冷凝器類型。

制冷

液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量后，被汽化成高溫低壓的蒸汽、被壓縮機(jī)吸入、壓縮成高壓高溫蒸汽，排入冷凝器、在冷凝器中，冷卻介質(zhì)被冷卻(水或空氣)放熱，冷凝成高壓液體、被節(jié)流閥節(jié)流成低壓低溫制冷劑、再次進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱汽化，達(dá)到循環(huán)制冷的目的。這樣，制冷劑在系統(tǒng)中蒸發(fā)、壓縮、冷凝、四個基本的節(jié)流過程完成了一個制冷循環(huán)。

主要部件是壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥(或毛細(xì)管、過冷卻控制閥)四通閥、復(fù)式閥、單向閥、電磁閥、壓力開關(guān)、熔塞、輸出壓力調(diào)節(jié)閥、壓力控制器、貯液罐、熱交換器、集熱器、過濾器、干燥器、自動開閉器、截止閥、注液塞等部件。

電氣

主要部件有電機(jī)(壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)等用)操作開關(guān)、電磁接觸器、連鎖繼電器、過電流繼電器、熱過電流繼電器、溫度調(diào)節(jié)器、濕度調(diào)節(jié)器、溫度開關(guān)(除霜、防止結(jié)凍等用)壓縮機(jī)曲軸箱加熱器斷水繼電器電腦板等部件。

控制

由多個控制設(shè)備組成，它們是：

制冷劑控制器：膨脹閥、毛細(xì)管等。

制冷劑回路控制器：四通閥、單向閥、復(fù)式閥、電磁閥。

制冷劑壓力控制器：壓力開閉器、輸出壓力調(diào)節(jié)閥、壓力控制器。

電機(jī)保護(hù)器：過電流繼電器、熱過電流繼電器、溫度繼電器。溫度調(diào)節(jié)器：

溫度位式調(diào)節(jié)器、溫度比例調(diào)節(jié)器。濕度調(diào)節(jié)器：濕度位式調(diào)節(jié)器。

除霜控制器：除霜溫度開關(guān)、除霜時間繼電器、各種溫度開關(guān)。

冷卻水控制：斷水繼電器、水量調(diào)節(jié)閥、水泵等。

報警控制：超溫報警、超濕報警、欠壓報警和火災(zāi)報警、煙霧報警等。

其它控制：室內(nèi)風(fēng)扇速度控制器、室外風(fēng)扇速度控制器等。

CF2Cl2

氟里昂12(CF2Cl2)代碼R12 氟利昂12是一種無色的、無臭、透明、幾乎沒有有毒制冷劑，但在空氣中含量超過80%有時會導(dǎo)致窒息。氟利昂12不會燃燒或爆炸當(dāng)接觸明火或溫度達(dá)到400℃以上時，能分解對人體有害的氟化氫、氯化氫和光氣(CoCl2) R12是一種應(yīng)用廣泛的中溫制冷劑，適用于中小型制冷系統(tǒng)，如冰箱、冰柜等。R12能溶解多種有機(jī)物，所以普通橡膠墊片不能用(圈)通常使用氯丁橡膠或丁基橡膠片或密封圈。

CHF2Cl

氟里昂22(CHF2Cl)代號R22 R22不燃不爆，毒性略高于R12雖然水的溶解度高于R12，但仍可能導(dǎo)致制冷系統(tǒng)發(fā)生故障“冰塞”現(xiàn)象。R22能與潤滑油部分溶解，其溶解度隨潤滑油的種類和溫度而變化，所以使用R22的制冷系統(tǒng)必須有回油措施。

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下R22的相應(yīng)蒸發(fā)溫度為-40.8℃，常溫下冷凝壓力不大于15.68×105 Pa，單位體積制冷量比R12大60%以上。R22制冷劑主要用于空調(diào)設(shè)備

CHF2F3

四氟乙烷R134a（ch2fcf3)R13是一種無毒無污染最安全的制冷劑。TLV 1000pm，GWP 1300.廣泛應(yīng)用于制冷設(shè)備。尤其是在對制冷劑要求較高的儀器中。

蒸汽冷凝器

蒸汽冷凝器的這種冷凝常用來冷凝多效蒸發(fā)器的最終二次蒸汽，以保證最終蒸發(fā)器的真空度。例（1）噴淋冷凝器，冷水從上噴嘴注入，蒸汽從側(cè)入口進(jìn)入蒸汽與冷水充分接觸后，凝結(jié)成水，同時順著管道流下，也可能帶走一些不凝性氣體。例（2）充滿冷凝器，蒸汽從側(cè)管進(jìn)入，與頂部噴出的冷水接觸冷凝器填充有陶瓷環(huán)填料填料被水潤濕后，冷水和蒸汽之間的接觸面積增加蒸汽凝結(jié)成水后，沿下部管道流出，不凝性氣體和上部管道由真空泵抽出，保證凝汽器有一定的真空度。例（3）噴淋板或篩板冷凝器的設(shè)計是為了增加冷水和蒸汽之間的接觸面積。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單傳熱效率高腐蝕問題相對容易解決的優(yōu)點(diǎn)。

鍋爐用冷凝器

鍋爐冷凝器又稱煙氣冷凝器，使用煙氣冷凝器后，能有效節(jié)約生產(chǎn)成本，降低鍋爐煙氣溫度，提高鍋爐熱效率。使鍋爐運(yùn)行符合國家節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)。

節(jié)能減排是國家“十一五”規(guī)劃綱要中轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的關(guān)鍵和保證，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀確保經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的重要標(biāo)志特種設(shè)備作為能源消耗大戶，也是環(huán)境污染的重要來源、加強(qiáng)特種設(shè)備節(jié)能減排的任務(wù)任重道遠(yuǎn)。《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》已確定國內(nèi)生產(chǎn)單位的總能耗將降低20%左右，主要污染物排放總量下降10%它是經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的約束性指標(biāo)。它有工業(yè)化生產(chǎn)“心臟”所謂鍋爐，是中國的耗能大戶。高效特種設(shè)備主要指鍋爐、壓力容器中的熱交換設(shè)備等。

(《鍋爐節(jié)能技術(shù)監(jiān)督管理規(guī)程》)以下簡稱《規(guī)程》）將于2010年12月1日實(shí)施。指出鍋爐排煙溫度不應(yīng)高于170℃、節(jié)能燃?xì)忮仩t熱效率達(dá)到88%以上，達(dá)不到能效指標(biāo)的鍋爐不能注冊使用。

在傳統(tǒng)鍋爐中，燃料在鍋爐中燃燒后，煙氣的溫度比較高，煙氣中的水蒸氣還處于氣態(tài)，會帶走很多熱量。在各種化石燃料中，天然氣的氫含量最高，氫的質(zhì)量百分比約為20%到25%因此，煙霧中含有大量的水蒸氣據(jù)估算，燃燒1平方米天然氣產(chǎn)生的蒸汽所帶走的熱量紙為4000KJ，約為較高熱值時的10%以上。

煙氣冷凝余熱回收裝置利用低溫水或空氣冷卻煙氣，從而降低煙氣溫度在換熱表面積附近，煙氣中的水蒸氣凝結(jié)，同時釋放煙氣的顯熱和水蒸氣凝結(jié)潛熱，而換熱器中的水或空氣吸熱被加熱，實(shí)現(xiàn)熱能回收，提高鍋爐熱效率。

鍋爐熱效率提高：1NM3天然氣燃燒生產(chǎn)的理論煙量約為10.3NM3(大約為12.5KG)過量空氣系數(shù)為1.例如，產(chǎn)生14NM3的煙氣(大約16.6KG)煙氣溫度由200℃降至70℃，物理顯熱約為1600KJ，水蒸氣冷凝率為50%汽化潛熱約為1850KJ，總放熱量為3450KJ，約為天然氣低位熱值的10%,若取80%煙氣進(jìn)入熱能回收裝置，可提高熱能利用率8%以上，節(jié)約天然氣燃料近10%

分體布置，安裝形式多樣，靈活可靠。

螺旋翅片管作為一種熱面，換熱效率高，受熱面充足，煙氣側(cè)系統(tǒng)負(fù)壓小，滿足普通燃燒器的要求。

可燃組分

主要是乙炔等碳?xì)浠衔铮钗ｋU，在液氧中溶解度低（5.6×10-6mg/L）固態(tài)容易沉淀，引起爆炸。

堵塞組分

主要是二氧化碳、水和氧化亞氮，尤其是氧化亞氮，正受到越來越多的關(guān)注結(jié)晶出來后，它們會堵塞主冷卻通道，導(dǎo)致主冷卻“干蒸發(fā)”和“死端沸騰”，造成碳?xì)浠衔餄饪s、積聚、降水，造成主冷爆炸。

強(qiáng)氧化劑

液氯為強(qiáng)氧化劑

引爆因素

a.固體雜質(zhì)粒子的機(jī)械沖擊爆炸（乙炔微粒等摩擦、液氧沖擊）

b.靜電，如二氧化碳顆粒（200～300）×104ppm，電壓3kV就能產(chǎn)生靜電。

c.一種具有極強(qiáng)化學(xué)敏感性的物質(zhì)（例如臭氧和氮氧化物）

d.氣流沖擊、壓力沖擊、氣蝕引起的壓力脈沖導(dǎo)致溫度上升和爆炸。

制氧區(qū)應(yīng)常年處于上風(fēng)向，距離乙炔發(fā)生站300m以上，遠(yuǎn)離有害氣體源，加強(qiáng)原料空氣質(zhì)量控制一旦污染嚴(yán)重，就要采取相應(yīng)的措施。

積累的主要因素如下：

a.充分發(fā)揮液空液氧吸附器脫除乙炔等烴類的作用，嚴(yán)格按期切換吸附器，控制加熱再生溫度，提高吸附效率。

b.從主冷中排放1%液氧的產(chǎn)品，除去碳?xì)浠衔铩?/p>

c.定期加熱空分設(shè)備，以除去積聚在換熱器和精餾塔中的殘余二氧化碳和烴類雜質(zhì)。

d.液氧泵投運(yùn)時間較長，分子篩對一氧化二氮的吸附效果不好，可在分子篩吸附器中增加一層5A分子篩。

這項工作要常態(tài)化、制度化、定期，如果環(huán)境惡化，要隨時采取有效措施，將有害物質(zhì)控制在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，乙炔控制在0.5、甲烷120、總碳155、二氧化碳4、氧化亞氮100（數(shù)量級10-6）

冷凝器

液面高、循環(huán)比大，二氧化碳和碳?xì)浠衔锊灰追e累和濃縮。WISCO天然氣廠采用全浸沒操作經(jīng)過多年的安全運(yùn)行，各項工藝參數(shù)與浸沒前相同，且仍有足夠的分離空間，換熱面積也符合要求，取出的氧氣無氣液夾帶現(xiàn)象，主冷全浸沒運(yùn)行有益無害。

臨時停車和重新啟動不可避免地導(dǎo)致在一定時間內(nèi)的低液位操作，這容易產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏木植考型瑫r，重啟時，板式換熱器工作狀態(tài)異常一段時間，自清洗效果不好，造成二氧化碳堵塞再加上氣流沖擊，主冷卻可能發(fā)生微爆因此，應(yīng)盡量減少臨時停機(jī)次數(shù)，或避免全排水，主冷單獨(dú)供熱，有條件的進(jìn)行綜合供熱。

運(yùn)行2年及以上時，應(yīng)對精餾塔和液氧循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行清洗脫脂，主冷卻裝置浸泡8小時清洗后要用足夠壓力的空氣徹底吹凈，然后充分加熱干燥。

1．啟動空調(diào)時要經(jīng)常檢查壓縮機(jī)皮帶是否完好，如果有“吱吱”噪音，說明皮帶打滑嚴(yán)重，應(yīng)及時更換皮帶和皮帶輪；如果皮帶太松，會影響空調(diào)制冷。

2．務(wù)必清潔冷凝器有些車主在夏天使用空調(diào)時，經(jīng)常用水管沖洗冷凝器這種方法好，可以防止灰塵泥土沉積，影響散熱。

3．空調(diào)的過濾網(wǎng)應(yīng)該每年更換一次濾網(wǎng)上經(jīng)常沾有各種灰塵和雜質(zhì)，不僅會影響出風(fēng)口，還可能產(chǎn)生異味。

4．如果汽車使用超過兩年，應(yīng)該清洗蒸發(fā)箱蒸發(fā)箱位于刮水器下方每次開空調(diào)，蒸發(fā)盒上很容易沾染灰塵和細(xì)菌所以最好用有清潔功能的發(fā)泡劑來清潔。

液氧單位電阻大，容易產(chǎn)生靜電，不接地可產(chǎn)生上千伏的靜電電壓，所以要定期檢查空分設(shè)備的接地情況。

如果將油帶入空分裝置，會污染吸附劑，影響乙炔的吸附因此，應(yīng)取消易帶油的羅茨風(fēng)機(jī)，加強(qiáng)膨脹機(jī)的檢修和維護(hù)。

電石渣中殘留的乙炔對空氣的污染很大，尤其是雨天，要嚴(yán)格管理，深埋地下。

運(yùn)行中要認(rèn)真去除有害雜質(zhì)，比如板式換熱器的溫度控制、主冷穩(wěn)定控制、有害物質(zhì)監(jiān)測等。在維護(hù)方面，監(jiān)控儀器、儀器應(yīng)該定期校準(zhǔn)，以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性；過循環(huán)操作要謹(jǐn)慎，及時停暖吹凈。在管理上，要嚴(yán)格遵守工藝紀(jì)律，加強(qiáng)設(shè)備管理，杜絕違章作業(yè)，保持設(shè)備完好率，并嚴(yán)格執(zhí)行“四不放過”

每年定期、不定期培訓(xùn)，增強(qiáng)防爆意識，提高操作技能。

因為大部分冷卻水含有鈣、鎂離子和酸式碳酸鹽。當(dāng)冷卻水流過金屬表面時，就會形成碳酸鹽。另外，溶解在冷卻水中的氧氣也會引起金屬腐蝕，形成鐵銹。由于銹垢的生成，冷凝器的傳熱效果下降。嚴(yán)重時不得不在殼體外噴灑冷卻水，嚴(yán)重時會堵塞管道，使換熱效果失效。研究數(shù)據(jù)表明，垢沉積對傳熱損失影響很大，隨著沉積物的增加，能量成本會增加。即使一薄層水垢也會增加設(shè)備中的水垢部分40%以上的運(yùn)行費(fèi)用。保持冷卻通道沒有礦物質(zhì)沉積可以提高效率、節(jié)約能源、延長設(shè)備的使用壽命，同時節(jié)約生產(chǎn)時間和成本。