蒸汽冷凝器
來源：http://www.szsdpcb.com/ 發布時間：2021-07-05
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，以快的方式，傳到管子附近的空氣中。冷凝器工作過程是個放熱的過程，所以冷凝器溫度都是較高的。
發電廠要用許多冷凝器使渦輪機排出的蒸氣得到冷凝。在冷凍廠中用冷凝器來冷凝氨和氟利昂之類的制冷蒸氣。石油化學工業中用冷凝器使烴類及其他化學蒸氣冷凝。在蒸餾過程中，把蒸氣轉變成液態的裝置也稱為冷凝器。所有的冷凝器都是把氣體或蒸氣的熱量帶走而運轉的。
原理
氣體通過一根長長的管子(通常盤成螺線管)，讓熱量散失到四周的空氣中，銅之類的金屬導熱性能強，常用于輸送蒸氣。為提高冷凝器的效率經常在管道上附加熱傳導性能好的散熱片，加大散熱面積，以加速散熱，并通過風機加快空氣對流，把熱量帶走。
一般制冷機的制冷原理是壓縮機把工質由低溫低壓氣體壓縮成高溫高壓氣體，再經過冷凝器冷凝成中溫高壓的液體，經節流閥節流后，則成為低溫低壓的液體。低溫低壓的液態工質送入蒸發器，在蒸發器中吸熱蒸發而成為低溫低壓的蒸汽，再次輸送進壓縮機，從而完成制冷循環。
單級蒸汽壓縮制冷系統，是由制冷壓縮機、冷凝器、節流閥和蒸發器四個基本部件組成，它們之間用管道依次連接，形成一個密閉的系統，制冷劑在系統中不斷地循環流動，發生狀態變化，與外界進行熱量交換。
組成
在制冷系統中，蒸發器、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現制冷。壓縮機是心臟，起著吸入、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帶走。節流閥對制冷劑起節流降壓作用，同時控制和調節流入蒸發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第二定律——根據熱力學第二定律，封閉系統內部熱能自發的流動方向是單向的，即只能從高熱流向低熱，在微觀表現為承載熱能的微觀粒子只能由有序變成無序。所以，一個熱機在有能量輸入做功的同時，下游也需有能量放出，這樣上下游才會有熱能差距，熱能的流動才會成為可能，循環才會繼續下去。
所以，如果想讓承載物重新做功，就需先把沒有完全釋放的熱能釋放干凈，這時候就需要用到冷凝器。如果周圍的熱能比冷凝器中的溫度還要高的話，為了使得冷凝器降溫，就必須人為做功(一般來說是使用壓縮機)。冷凝后的流體重新回歸高有序、低熱能的狀態，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計算冷凝器的傳熱面積，以此來選定具體的冷凝器的型號。
蒸汽冷凝器這種冷凝常應用于多效蒸發器末效二次蒸汽的冷凝，保證末效蒸發器的真空度。蒸汽冷凝器大多時候是起到將蒸汽冷凝成液體的作用。常見的有噴淋式冷凝器、充填式冷凝器、管式冷凝器、板式冷凝器等。下面我們詳細來了解一下這集中冷凝器的相關情況。
噴淋式冷凝器
噴淋式冷凝器，冷水從上部噴嘴噴入，蒸汽從側面入口進入，蒸汽與冷水充分接觸后被冷凝為水，同時沿管下流，部分不凝汽體也可能被帶出。
充填式冷凝器
蒸汽從側管進入后一上面噴下的冷水相接觸冷凝器里面裝了滿了瓷環填料，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。
管式冷凝器
管式冷凝器主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。在進行換熱時，一種流體由封頭的連結管處進入，在管流動，從封頭另一端的出口管流出，這稱之管程;另一種流體由殼體的接管進入，從殼體上的另一接管處流出，這稱為殼程。
板式冷凝器
板式冷凝器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過半片進行熱量交換。它與常規的管殼式換熱器相比，在相同的流動阻力和泵功率消耗情況下，其傳熱系數要高出很多，在適用的范圍內有取代管殼式換熱器的趨勢。
蒸汽冷凝器的種類有很多種，以上只是其中的幾種。其中管式冷凝器和板式冷凝器是比較常見的蒸汽冷凝器，管式冷凝器在前期，應用是比較廣泛的，雖然占地面積比較大，但是耐高溫高壓程度要高一些。但是，板式冷凝器的出現對其造成了很大的沖擊力。不銹鋼板式冷凝器不僅具有換熱效率高、占地面積小的優勢，價格比管式的也更低。所以，板式冷凝器迅速占領了換熱領域市場。