まずはシェルアンドチューブコンデンサー
シェルアンドチューブコンデンサーは、チューブコンデンサーとしても知られており、最も一般的なコンデンサー構造です。その原理は、チューブ内にガスまたは蒸気を流し、外殻に冷却媒体（通常は水）を注入し、チューブとシェル間の熱交換によってガスまたは蒸気の温度を下げ、最終的に凝縮効果を達成することです。 。この凝縮器構造は、高温高圧媒体の処理により適しており、信頼性が高いですが、占有スペースが大きく、スケール、スラグスケールなどの影響を受けやすいです。
2番目、プレートコンデンサー
熱交換プレートコンデンサーとも呼ばれるプレートコンデンサーは、プレートで構成される熱交換器であり、コンパクトな構造と高い熱交換効率の利点があります。その動作原理は、プレートとプレートの間に媒体を置き、冷却水をプレート内に流し、プレートの効率的な熱伝達によりガスまたは蒸気の凝縮を実現します。プレートコンデンサーは小型デバイスに適しており、急速な熱交換が必要ですが、洗浄とメンテナンスがより困難です。
3 中空コンポーネントコンデンサー
一般的な中空部品コンデンサーには、静的洗浄タイプと高効率スプレータイプがあります。その原理は、中空の球体やその他の形状のコンポーネントを、これらの中空コンポーネントの制限と遮断によって全体に組み立て、その中で媒体が完全に乾燥および冷却され、凝縮の効果が得られるようにすることです。中空コンポーネント構造の長所と短所は、主にコンポーネントの形状とサイズに依存しますが、スペースと重量に制限がある場合には適用できます。
つまり、コンデンサー構造のタイプが異なれば、適用範囲も異なり、メディアや使用環境によって長所と短所も異なります。コンデンサーの合理的な選択、メンテナンス、メンテナンスにより、機器の効率と寿命が向上し、生産と製造の安全性も確保されます。
まずは水冷コンデンサー
水冷コンデンサーは一般的な冷却方式で、主な構造は冷却パイプ、水タンク、水入口、水出口、冷却ポンプで構成されています。使用過程において、冷却水はポンプを通って水タンクに入り、冷却パイプを通って熱を吸収して流出します。水冷コンデンサーは、電力、化学、冶金などのさまざまな産業分野で使用できます。
2番目、空冷コンデンサー
空冷コンデンサーは主に風による熱放散に依存しており、その構造にはヒートシンク、ファン、モーター、シェルが含まれています。ヒートシンクに熱気が流れると、ファンが熱気を取り出して筐体内に放熱することで冷却効果を発揮します。空冷コンデンサーは、屋外環境など、移動が必要な場合や設置が不便な場合に適しています。
三、蒸気復水器
蒸気凝縮器は間接凝縮の原理を利用して熱を放散し、その構造は主に蒸気室、冷却管、シェルなどで構成されています。使用過程において、熱源から発生した蒸気は冷却管を通って冷気を伝え、外界と接触して液体になります。スチームコンデンサーは、電力、化学産業、冷凍などの多くの産業で使用でき、生産や生活に広く使用されています。
4、エアコンコンデンサー
エアコンコンデンサーは主に空気を使用して熱交換により金属表面を冷却します。その構造は主に凝縮管、ファン、シェルなどで構成されています。高温のガスが凝縮管の内部で冷却されると、外界と接触して液体になります。空気凝縮器は、一部の科学研究や実験室用途で使用できます。
上記はコンデンサの主な構造タイプであり、各タイプのコンデンサには独自の動作原理と適用範囲があります。コンデンサーを選択する際には、使用効果を最大限に発揮するために、特定の使用条件や使用環境を理解し、最適なタイプのコンデンサーを選択し、定期的なメンテナンスを確実に行う必要があります。
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さまざまな冷却媒体に応じて、凝縮器は水冷式凝縮器、蒸発式凝縮器、空冷式凝縮器、散水式凝縮器の 4 つのカテゴリに分類できます。
(1) 水冷コンデンサー
水冷コンデンサーは冷却媒体として水を使用しており、水の温度上昇により凝縮熱を奪います。冷却水は通常リサイクルされますが、システムには冷却塔または冷却プールを設置する必要があります。さまざまな構造タイプに応じて、水冷コンデンサは垂直シェルアンドチューブタイプ、水平シェルアンドチューブタイプに分けることができ、垂直シェルアンドチューブタイプ、水平シェルアンドチューブタイプ、および水平シェルアンドチューブタイプに分けることができます。すぐ。一般的なシェル＆チューブ型コンデンサーです。
1、垂直シェルアンドチューブコンデンサー
垂直シェルアンドチューブコンデンサーは、垂直コンデンサーとしても知られており、現在アンモニア冷凍システムで広く使用されている水冷コンデンサーです。縦型凝縮器は主にシェル（バレル）、管板、管束で構成されています。
バレル高さの2/3の蒸気入口から冷媒蒸気が管束の隙間に入り、管内の冷却水と管外の高温の冷媒蒸気が管壁を介して熱交換するため、冷媒蒸気は凝縮して液体になり、徐々に凝縮器の底部に流れ落ち、出口パイプを通って液溜めに流れ込みます。熱を吸収した後、水は下部のコンクリートプールに排出され、ポンプで冷却されてリサイクルされた後、冷却水塔に送られます。
冷却水が各管ポートに均等に分配されることを保証するために、凝縮器上部の分配タンクには均一な水板が設けられ、管束の上部の各管ポートにはデフレクターが装備されています。傾斜溝を設けることで冷却水がチューブ内壁に沿って水膜水層を流下させ、伝熱効果の向上と節水効果を両立します。さらに、垂直凝縮器のシェルには、対応するパイプラインおよび機器と接続するために、均圧パイプ、圧力計、安全弁および空気排出パイプおよびその他のパイプ継手も設けられています。
縦型コンデンサーの主な特徴は次のとおりです。
1. 冷却流量が大きく、冷却速度が速いため、熱伝達率が高くなります。
2. 縦置き設置で狭い面積をカバーし、屋外設置も可能です。
3. 冷却水が流れており、流量が多いので水質は悪くなく、一般の水源を冷却水として使用できます。
4. 配管内のスケールの除去が容易で、冷凍装置を停止する必要がありません。
5. しかし、縦型復水器内の冷却水の温度上昇は一般に2～4℃しかないため、対数平均温度差は一般に5～6℃程度となり、水の消費量が多くなります。また、機器は空中に設置されるため配管が腐食しやすく、漏水時に発見されやすくなります。
2、水平シェルアンドチューブコンデンサー
水平復水器と垂直復水器は同様のシェル構造を持っていますが、一般的に多くの違いがあります。主な違いは、シェルの水平配置と水の多チャンネルの流れです。横型凝縮器の両端の外管はエンドカバーで閉じられ、エンドカバーには互いに協働するように設計された配水リブが鋳造されており、束全体がいくつかの管グループに分割されています。このように、冷却水はエンドカバー下部から入り、各チューブ群を順番に流れ、最終的に同一エンドカバー上部から4～10往復流れます。これにより、チューブ内の冷却水の流量を増やすことができ、熱伝達率が向上し、高温の冷媒蒸気がシェル上部の入口パイプからチューブ束内に流入することができます。チューブ内の冷却水と十分な熱交換を行うため。
凝縮した液体は下部出口パイプからリザーバーに流れます。凝縮器の他端のカバーにもエアドレンバルブと水抜きコックが常設されています。上部の排気弁は凝縮器の作動時に開き、冷却水配管内の空気を排出し、冷却水をスムーズに流します。事故を避けるため、ベント弁と混同しないように注意してください。水抜きコックは、冬季の水の凍結による凝縮器の凍結・割れを防止するため、凝縮器の廃止時に冷却水配管内に溜まった水を排出します。横型凝縮器のシェルには、空気取入口、液体出口、圧力平衡管、空気排出管、安全弁、圧力計継手、排出管など、システム内の他の機器に接続される多数の管継手も設けられています。
横型凝縮器はアンモニア冷凍システムだけでなくフロン冷凍システムにも広く使用されていますが、その構造は若干異なります。アンモニア横型凝縮器の冷却管は滑らかなシームレス鋼管を使用しますが、フロン横型凝縮器の冷却管は一般にリブの少ない銅管を使用します。これはフロンの発熱係数が低いためです。一部のフレオン冷凍ユニットには一般に液体貯蔵シリンダーがなく、凝縮器の底部にある数列のパイプのみが液体貯蔵シリンダーとして使用されることに注意してください。
横型凝縮器と縦型凝縮器では、配置や水の配分が異なるだけでなく、水の温度上昇や水の消費量も異なります。縦型復水器の冷却水は最も重力が高く管内壁を流下し、一回の行程しかできないため、十分大きな熱伝達率Kを得るには大量の水を使用する必要があります。 。横型凝縮器は、ポンプを使用して冷却水の圧力を冷却管に送るため、マルチストローク凝縮器とすることができ、十分な冷却水流量と温度上昇（Δt=4～6℃）を得ることができます。 ）。したがって、横型復水器は、少ない冷却水量で十分に大きなK値が得られる。
ただし、流量を上げすぎると熱伝達係数K値があまり上がらず、冷却ポンプの消費電力が大幅に増加するため、アンモニア横型凝縮器の冷却水流量は一般的に1m/s程度となります。 、フロン横型凝縮器の冷却水流量は1.5～2m/sがほとんどです。横型凝縮器は、熱伝達率が高く、冷却水の消費量が少なく、構造がコンパクトで、操作と管理が便利です。しかし、冷却水の水質は良好である必要があり、スケールは掃除が不便であり、漏れが発生した場合に発見するのは容易ではありません。
冷媒の蒸気は内管と外管の間の空洞に上部から侵入し、内管の外表面で凝縮し、液体は続いて外管の底部を流下し、下端からリザーバーに流入します。冷却水は凝縮器の下部から入り、冷媒と向流モードで内側パイプの各列を順番に上部から流出します。
この凝縮器の利点は、構造が簡単で製造が容易であること、単管凝縮のため媒体の流れの方向が逆であるため、熱伝達効果が良好であること、水流量が1〜2m/sの場合、熱が発生することです。伝達係数は800kcal/(m2h℃)に達します。欠点は、金属の消費量が多いことと、縦管の本数が多いと下側の管に多くの液体が充填されるため、伝熱面積を十分に利用できないことです。また、コンパクト性が悪く、掃除が困難であり、接続するエルボの数も多く必要となる。したがって、この凝縮器はアンモニア冷凍装置ではほとんど使用されていません。
(2) 蒸発凝縮器
蒸発凝縮器の熱伝達は、主に空気中の冷却水が蒸発してガス化潜熱を吸収することによって行われます。風量の違いにより吸引式と加圧式に分けられます。このタイプの凝縮器では、別の冷凍システムでの冷媒の蒸発によって引き起こされる冷却効果を利用して、伝熱隔壁の反対側の冷媒蒸気を冷却し、後者を凝縮して液化させます。蒸発凝縮器は、冷却管群、給水装置、ファン、バッフル、ボックスなどで構成されます。冷却管群は継目無鋼管を曲げて形成した蛇行コイル群を薄鋼板製の長方形のボックス内に設置したものです。
ボックスの両側面または上部にはファンが付いており、ボックスの底部は冷却水の循環プールとしても使用されます。蒸発凝縮器が作動すると、冷媒蒸気は上部から蛇行管群に入り、管内で凝縮・放熱し、下部の出口管からリザーバーに流入します。冷却水は循環水ポンプによりスプリンクラーに送られ、サーペンタインコイル群のアッパーハンドルチューブ群の表面から噴霧され、チューブ壁から蒸発してチューブ内の凝縮熱を吸収する。ボックスの側面または上部にあるファンにより、空気が強制的にコイルの上を下から上に通過し、水の蒸発を促進し、蒸発した水を運び去ります。
このうち、ファンはボックスの上部に設置され、ファンの吸込側にある蛇行管群は吸引蒸発凝縮器と呼ばれ、ファンはボックスの両側に設置され、蛇行管群はファンの空気出口側にある冷却器は圧送式蒸発凝縮器と呼ばれ、吸入空気が蛇行管群を均一に通過できるため、伝熱効果は良好ですが、ファンは高温多湿の条件下で動作し、熱が発生しやすくなります。失敗。蛇行管群を通過する空気は均一ではありませんが、ファンモーターの作動状態は良好です。
蒸発凝縮器の特徴:
1. 直流給水の水冷コンデンサーと比較して約95％の節水効果があります。ただし、水冷コンデンサーと冷却塔の組み合わせと比較すると、水の消費量は同等です。
図2に示すように、水冷凝縮器と冷却塔を組み合わせたシステムと比較すると、両者の凝縮温度は同等ですが、蒸発凝縮器はコンパクトな構造になっています。直流給水による空冷式や水冷式の凝縮器と比べて比較的大型です。
3、空冷凝縮器に比べて凝縮温度が低い。特に乾燥した地域では。一年中運転する場合、冬は空冷で動作します。直流給水による水冷コンデンサーに比べて凝縮温度が高くなります。
4、凝縮水コイルは腐食しやすく、パイプの外側にスケールが発生しやすく、メンテナンスが困難です。
まとめると、蒸発凝縮器の主な利点は水の使用量が少ないことですが、循環水温度が高く、凝縮圧力が大きく、洗浄スケールが難しく、水質が厳しいです。特に乾燥した水が不足している地域に適しており、屋外の空気循環のある場所に設置するか、屋内ではなく屋根に設置する必要があります。
(3) 空冷コンデンサー
空冷コンデンサーは冷却媒体として空気を使用しており、空気の温度上昇により凝縮熱を奪います。この凝縮器は、小型フロン冷凍機によく見られる極度の水不足または給水不能に適しています。このタイプの凝縮器では、冷媒によって放出された熱が空気によって運ばれます。空気は自然対流にすることも、ファンによる強制流を使用することもできます。水道が不便または困難な場所のフロン冷凍機に使用される凝縮器です。
(4) シャワーコンデンサー
主に熱交換コイルとシャワー水タンクで構成されています。冷媒蒸気は熱交換コイル下部の入口から入り、冷却水はシャワータンクの隙間から熱交換コイル上部に流れ、膜状に流れ落ちます。水は凝縮熱を吸収しますが、空気の自然対流の場合は水の蒸発により凝縮熱が奪われます。加熱された冷却水はプールに流入し、冷却塔で冷却されて再利用されるか、一部が排水され、一部の真水がシャワータンクに追加されます。凝縮した液体冷媒はリザーバに流入します。点滴水凝縮器は、水の温度が上昇し、空気中の水が蒸発して凝縮熱を奪います。この凝縮器は主に大型および中型のアンモニア冷凍システムで使用されます。屋外または冷却塔の下に設置できますが、直射日光は避けてください。シャワーコンデンサーの主な利点は次のとおりです。
1. シンプルな構造と便利な製造。
2、アンモニア漏れは発見しやすく、メンテナンスも簡単です。
3、お手入れが簡単。
4、低水質要件。
欠点は次のとおりです。
1. 低い熱伝達率
2、金属の消費量が多い
3、広範囲をカバー
