冷卻器是制冷機中的冷量輸出設(shè)備。制冷劑在冷卻器中蒸發(fā)，吸收低溫熱源介質(zhì)（水或空氣）的熱量，達到制冷的目的。

冷卻器按其冷卻的介質(zhì)不同分為：冷卻空氣的冷卻器、冷卻液體（水或其它液體載冷劑）的冷卻器。

冷卻空氣的冷卻器：

1、空氣自然對流時多采用光盤管結(jié)構(gòu)

2、空氣強制對流時采用翅片管結(jié)構(gòu)

冷卻液體（水或其它液體載冷劑）的冷卻器：

1、殼管式

2、沉沒式

根據(jù)制冷劑供液方式的不同：

1、滿液式冷卻器

2、干式冷卻器

3、循環(huán)式冷卻器

4、噴淋式冷卻器

5、滿液式冷卻器

按其結(jié)構(gòu)分為臥式殼管式、水箱直管式、水箱式等幾種結(jié)構(gòu)型式。

它們的共同特點是在冷卻器內(nèi)充滿了液態(tài)制冷劑，運行中吸熱蒸發(fā)產(chǎn)生的制冷劑蒸 氣不斷地從液體中分離出來。由于制冷劑與傳熱面充分接觸，沸騰換熱系數(shù)更高。

但不足之處是制冷劑充注量大，液柱靜壓會給蒸發(fā)溫度造成不良影響；若采用能溶于潤滑油的制冷劑，潤滑油難以返回壓縮機。

殼管式滿液式冷卻器

一般為臥式結(jié)構(gòu)，見圖。制冷劑在殼內(nèi)管外蒸發(fā)；載冷劑在管內(nèi)流動，一般為多程式。載冷劑的進出口設(shè)在端蓋上，取下進上出走向。

制冷劑液體從殼底部或側(cè)面進入殼內(nèi)，蒸氣由上部引出后返回到壓縮機。殼內(nèi)制冷劑始終保持約為殼徑70%~80%的靜液面高度。

殼管式滿液式冷卻器應注意以下問題：

①以水為載冷劑，其蒸發(fā)溫度降低到0℃以下時，管內(nèi)可能會結(jié)冰，嚴重時會導致傳熱管脹裂。同時冷卻器水容量小，運行時熱穩(wěn)定性差；

②低蒸發(fā)壓力時,液體在殼體內(nèi)的靜液柱會使底部溫度升高,傳熱溫差減小；

③與潤滑油互溶的制冷劑，使用滿液式冷卻器存在著回油困難；

④制冷劑充注量較大。同時不適于機器在運動條件下工作，液面搖晃會導致壓縮機沖缸事故；

⑤在滿液式冷卻器中，由于制冷劑氣化，產(chǎn)生大量氣泡，使液面升高，因此制冷劑充注量不應浸沒全部換熱面。

水箱式冷卻器

水箱式冷卻器可由平行直管或螺旋管組成（又稱為立式冷卻器）。

它們均沉浸在液體載冷劑中工作，由于攪拌器的作用，液體載冷劑在水箱內(nèi)循環(huán)流動，以增強傳熱效果。制冷劑液體在管內(nèi)蒸發(fā)吸熱，使管外載冷劑降溫。

1—集油器；2—均壓管；3—汽-液分離器；4—上集氣管；5—水箱；6—泄水口；7—攪拌器；8—溢流管；9—隔板；10—直立管管束；11—下集液管

可以克服殼管式滿液式冷卻器的可能會結(jié)冰，及運行時熱穩(wěn)定性差缺點，同時制冷劑下進上出，符合液體沸騰時的運動規(guī)律，循環(huán)良好，沸騰換熱系數(shù)較高。

非滿液冷卻器

非滿液式冷卻器（干式冷卻器）

干式冷卻器是一種制冷劑液體在傳熱管內(nèi)能夠完全氣化的冷卻器。

其傳熱管外側(cè)的被冷卻介質(zhì)是載冷劑（水）或空氣，制冷劑則在管內(nèi)吸熱蒸發(fā)，其每小時流量約為傳熱管內(nèi)容積的20%-30%。

增加制冷劑的質(zhì)量流量，可增加制冷劑液體在管內(nèi)的濕潤面積。同時其進出口處的壓差隨流動阻力增大而增加，以至使制冷系數(shù)降低。

按冷卻介質(zhì)分：

冷卻液體干式冷卻器

冷卻空氣干式冷卻器（直接蒸發(fā)式空氣冷卻器）

冷卻液體干式冷卻器：

干式殼管焊接板

式冷卻器冷卻器

1、干式殼管冷卻器

殼管式干式冷卻器分為直管式和U形管式的結(jié)構(gòu)型式。它們的共同特點是殼內(nèi)裝有多塊圓缺形折流板，目的在于提高管外載冷劑流速、增強換熱效果

干式殼管式冷卻器的特點是：

①能保證進入制冷系統(tǒng)的潤滑油順利返回壓縮機；

②所需要的制冷劑充注量較小，僅為同能力滿液式冷卻器的1/3；

③用于冷卻水時，即使蒸發(fā)溫度達到0℃，也不會發(fā)生凍結(jié)事故；

④可采用熱力膨脹閥供液，這比滿液式的浮球閥供液更加可靠。

這類冷卻器按空氣的運動狀態(tài)分有冷卻自由運動空氣的冷卻器和冷卻強制流動空氣的冷卻器兩種型式。

1、冷卻自由運動空氣的冷卻器：由于被冷卻空氣呈自由運動狀態(tài)，其傳熱系數(shù)較低。所以這種冷卻器被制成光管蛇形管管組，通常稱做冷卻排管。一般用于冷藏庫和低溫試驗裝置中。

冷卻排管具有存液量少，其充液量約為排管內(nèi)容積的40%左右，操作維護方便等優(yōu)點。但存在管內(nèi)制冷劑流動阻力大，蒸發(fā)后的蒸氣不易排出。同時由于管外空氣為自由運動，傳熱系數(shù)較低，一般在6.3-8.1W（m2·K）范圍。

2、冷卻強制流動空氣的冷卻器（又稱冷風機）：由于光管式空氣冷卻器傳熱系數(shù)K很低，為加強空氣側(cè)的換熱，往往需要在管外設(shè)置肋片以提高傳熱系數(shù)值。但是在一般情況下，設(shè)置肋管后因片距較小會引起較大的流動阻力，必須采取措施強制空氣以一定的流速通過肋片管族，以便于獲得較好的換熱效果。

這種冷卻器具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，可以改變空氣的含濕量，應用范圍廣等優(yōu)點。但從制造工藝要求分析，肋片與傳熱管的緊密接觸是提高其傳熱效果的關(guān)鍵。

這種冷卻器中，制冷劑在其管內(nèi)反復循環(huán)吸熱蒸發(fā)直至完全氣化，故稱做循環(huán)式冷卻器。循環(huán)式冷卻器多應用于大型的液泵供液和重力供液冷庫系統(tǒng)或低溫環(huán)境試驗裝置。

循環(huán)式冷卻器的優(yōu)點在于冷卻器管道內(nèi)表面能始終完全潤濕，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)很高。但體積較大，制冷劑充注量較多。
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