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空调器中换热器结构原理

发布时间:2018-10-23人气:109

空调器中换热器(亦称为热交换器)只有蒸发器和冷凝器,是空调器中三大核心部件(庄缩机、换热器和风机)之一。提高它们的换热效率,可以明显减小尺寸,降低空调器的重量与制造成本,所以是当前空调器主要研究内容。

冷凝器有多种形式。水冷式冷凝器有卧式壳管式,水冷套管式;风冷式(又称空冷式)主要有肋片管式(即翅片管式)。

在家用空调器中一般都采用风冷式肋片管式冷凝器。冷凝器在分体式空调器中与压缩机一起装于室外机组中;在窗式空调器中则装于靠近室外的一侧;在热泵型空调器中,风冷式冷凝器在冬季作蒸发器用。蒸发器在小型空调器中一般采用直接蒸发式,其结构与风冷式冷凝器相同。在热泵型空调器中,蒸发器与冷凝器实际上已成为可以互相变换的热交换器。

风冷式肋片管式换热器一般由传热管,肋片和端板三部分组成,通常都是紫铜管上涨接铝肋片,组成整体肋片管束式.其中传热管排列方式为等边三角形排列。

整体肋片管束式换热器

产品基本结构参数见下表

传热管肋片外径壁厚管间距厚度片距9.52mm

(1/4英寸)

0.35~0.5250.12~0.21.5~2.5

传热管的材料为紫铜管,肋片的材料为纯铝箔。因为纯铝导热系数高,塑性好,冲孔翻边不易出现裂纹,同时纯铝抗大气腐蚀性能好。在一些空气污染比较严重的地区,对室外使用的空冷冷凝器的肋片,应进行阳极化处理,以提高抗腐蚀性能。

由于蒸发器的片距间有凝露水不断流下,所以蒸发器的片距通常比冷凝器的大。肋片片距小,可使换热器单位容积换热量增加,但片距过小,会使空气流动的流动阻力大大增加,使风机风量降低,反而使换热量减少。

肋片型式有平肋片,波纹肋片和冲缝肋片。

肋片型式示意图

肋片所以设计成各种形状,主要是为了增加空气侧面的换热面积及换热系数,以提高肋片管束式换热器的传热性能。

目前我国房间空调换热器大多采用波纹铝肋片。它比平肋片刚性好,肋片表面不易积灰,传热面积比平肋片增加约9%,同时由于肋片上的波纹形,增强了空气扰动,破坏了层流边界层,换热系数比平肋片提高20%。

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