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一个制冷系统中如何选择换热器?

作者:荣兴制冷 日期:2021-01-31 16:53:17 点击数:

在制冷系统四大件的设计与选型当中,压缩机我们可以直接根据各品牌压缩机自带的选型软件来选择,常用的压缩机有谷轮、丹佛斯、博客、比泽尔、大金、凌达等等,不同的压缩机形式(比如活塞、涡旋、螺杆)有不同的品牌与系列;节流结构也可以根据厂家提供的样本参数或者选型软件来选择。

但是关于两器(冷凝器、蒸发器)的设计和选型就比较难了,大多数的同行都是根据以往成型产品来反推需要设计的新产品,这样其实问题也不大,但是如果要选匹配好两器,根据经验是原因不够的。

那么,一套制冷系统中是如何选择换热器的呢?

一、制冷系统中常见的六种换热器形式:

首先我们要知道换热器常见的几种形式以及使用场合,才能明确自己的设计和选择方向:

01、翅片式换热器:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图1)



常用于小型制冷设备、比如家用空调、风冷冷热水机组、吊顶冷风机;

翅片管式换热器的换热通道是:制冷剂—铜管—翅片—空气;所以如果外界环境温度如果太高,制冷系统的高压就会很高而导致系统稳定性差。

02、壳管式换热器:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图2)



一般用于水冷设备,需要给系统配冷却水系统,不受环境温度的影响;能效比通常来说比风冷的高一点;

壳管式换热器的换热通道是:制冷剂—铜管—冷却水;

03、板式换热器



一个制冷系统中如何选择换热器?(图3)



板式换热器的有点是换热系数高,相对壳管换热器来说,同等换热器的板式换热器可以做的比壳管要小很多,但是如果产生了水垢无法像壳管换热器一样拆卸然后清洗。

板式换热器的换热介质可以是水—水换热、制冷剂—制冷剂换热、制冷剂—水换热等等形式。

04、套管式换热器:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图4)



套管式换热器在制冷设备中也是很常见的,是一种典型的管中管换换热形式的换热器,主要用于制冷机组的冷凝器;

05、微通道换热器(平行流)



一个制冷系统中如何选择换热器?(图5)



平行流换热器是这几年一种新型的换热器形式,他体积小,换热器系数高,目前主要用于汽车空气的冷凝器、现在也很多家用空调厂家正在开展平行流换热器用于空调。

06、丝管/盘管式换热器



一个制冷系统中如何选择换热器?(图6)



这种换热器主要用于冰箱、冷柜、冰柜的制冷设备,换热量比较小,没有强制对流换热,完全是自然热量的散发;

以上六种为制冷行业的常见的换热器形式,当然还有一些其他换热器,我们这里仅列举了6种常见的换热器形式。

二、如何选择合适的换热器形式?

如何选择合适的换热器形式?目前我们大多数的制冷产品都已经是成熟产品,我们只需要站在前人的肩上,直接选择合适的换热器形式即可。

比如我们要设计一个家用空调产品,毫无疑问的冷凝器选择翅片管式换热器、蒸发器同样选择翅片管式换热器,没有必要去特地独行的,家用空调外机去选择板式换热器;

我们总结一下常见的制冷设备选择的换热器:

家用空调:冷凝器—翅片管式/微通道、蒸发器—翅片管式;

家用冰箱:冷凝器—丝管式换热器、蒸发器—铜管盘管;

冷库机组:冷凝器—风冷翅片式/水冷壳管式;蒸发器—风冷翅片式/冷排管;



一个制冷系统中如何选择换热器?(图7)



(风冷冷库外机)



一个制冷系统中如何选择换热器?(图8)



(水冷冷库外机)

空气源热泵:冷凝器—板换/水箱盘管;蒸发器—风冷翅片式;



一个制冷系统中如何选择换热器?(图9)



风冷冷水机组:冷凝器—风冷翅片式;蒸发器—壳管式/板式换热器;



一个制冷系统中如何选择换热器?(图10)



风冷冷风机组:冷凝器—风冷翅片式;蒸发器—风冷翅片式;

水冷冷水机组:冷凝器—水冷壳管/板换;蒸发器—水冷壳管式/板式;



一个制冷系统中如何选择换热器?(图11)



三、常见的换热器设计与选型软件介绍

目前大多数的换热器设计与仿真是商业性质的,这方面软件做的专业的也都是国外的,一年的使用费用也不低,但是也存在着一些破解版的软件:

01、翅片式换热器:

意大利Unilab 公司出品的unilab coils与unilab easy:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图12)






一个制冷系统中如何选择换热器?(图13)





一个制冷系统中如何选择换热器?(图14)



美国NIST出品的EVAP-COND:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图15)



美国马里兰大学的Coildesigner:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图16)



西门子出品的:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图17)





一个制冷系统中如何选择换热器?(图18)



02、壳管式换热器:

Unilab出品的 Unllab Shell



一个制冷系统中如何选择换热器?(图19)





一个制冷系统中如何选择换热器?(图20)



换热器设计大师:HTRI



一个制冷系统中如何选择换热器?(图21)



Aspen Tasc+管壳式换热器



一个制冷系统中如何选择换热器?(图22)



西门子软件:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图23)





一个制冷系统中如何选择换热器?(图24)



03、板式换热器:

板换的选型我们参考厂家提供的样本或者厂家的选型软件选型即可,一般丹佛斯、苏瑞普、阿法拉伐都有自己开发的板换选型软件,选择的也是自身品牌的板式换热器,具有一定的局限性:

丹佛斯:Hexact;

苏瑞普:SSP-G8

阿法拉伐:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图25)



04、套管式换热器:

关于套管式换热器的设计与仿真,可以用国内的Xheater、或者用ASPen和HTRI等换热器设计软件自带的套管式换热器模块来处理:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图26)





一个制冷系统中如何选择换热器?(图27)



Coildesigner:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图28)





一个制冷系统中如何选择换热器?(图29)



05、微通道换热器:

我们可以选用Coildesigner:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图30)





一个制冷系统中如何选择换热器?(图31)





一个制冷系统中如何选择换热器?(图32)



西门子出品的软件:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图33)





一个制冷系统中如何选择换热器?(图34)



06、丝管式换热器:

首选Coildesigner:



一个制冷系统中如何选择换热器?(图35)





一个制冷系统中如何选择换热器?(图36)

作者:制冷仿真探索者

链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/344357239

来源:知乎(侵权联系删除)



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