冷凝器的作用是将压缩机排出的过热制冷剂蒸汽冷却后,再进一步冷凝成制冷剂液体,冷凝器是放出热量的设备。在冷凝器中,制冷剂放出的热量经传热壁面传递给冷却介质。
根据冷却介质和冷却方式的不同,冷凝器分为水冷式、风冷式、蒸发式和淋激式。
根据冷凝器的结构形式,可分为壳管式、蛇形管式、翅片管式、板带式、板翅式、板(片)式、螺旋板式等多种。目前常用的是壳管式、翅片管式和板(片)式。
水冷式冷凝器的特点是传热效率较高、结构较紧凑,适用于大、中、小型各类制冷装置。采用水冷冷凝器时,需设置冷却水系统,水侧会产生结垢,需定期清洗。水冷冷凝器结构形式最多,可分壳管式、板翅式、板(片)式、螺旋板式、套管式、壳盘管式、淋激式等。其中壳管式体积较大、重量也较重,但其耐压较高、设计较容易、制造技术成熟,目前应用最广泛。板翅式通常为铝全钎焊结构,其传热系数较高、体积最小、重量最轻,作为冷凝器时耐压为1. 6~1. 8MPa,设计较复杂、制造成本较高、不易清除水垢。板(片)式通常为不锈钢全钎焊结构,其传热系数最高、体积较小、重量较轻,耐压为2. 8 ~ 3. 2MPa,设计复杂、制造成本最高、水垢可以化学清洗,由于其可以大幅减小制冷机的体积和重量,目前已大规模应用。螺旋板式耐压较低,应用较少。套管式与壳盘管式体积大、重量重,仅适合用于小型制冷系统,正逐步被风冷式冷凝器取代。淋激式体积大、重量也大、传热系数低、水垢结在管外难以清洗,目前已被淘汰。
风冷式冷凝器的特点是以空气为冷却介质、其传热系数较低,因无需接水管、无需冷却水系统,且其本身造价也较低,故安装使用方便灵活、制冷机成本较低,适用于中、小型和微型制冷装置和移动式制冷装置。采用风冷冷凝器时,空气侧会积累灰尘污垢,需定期吹除。风冷冷凝器有空气强制对流型和空气自然对流型两个类型。空气强制对流型的结构形式有翅片管式、板带式、板翅式、板(片)式等形式,其中应用较多的为翅片管式和板带式,空气自由对流型的结构形式有板管式、百叶窗式、丝管式等形式。
蒸发式冷凝器是利用水在管壁外蒸发吸收热量的一种冷凝器,相当于冷凝器与水冷却塔的组合。采用这种冷凝器可省去水冷却塔,但其体积大、传热系数小,且管壁外结水垢难于清除。