冷凝器
冷凝器(Condenser)，为制冷系统的机件，属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气中。冷凝器工作过程是个放热的过程，所以冷凝器温度都是较高的。发电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝。在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的制冷蒸气。石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中，把蒸气转变成液态的装置也称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。
中文名：冷凝器
外文名：Condenser
类别：换热设备
性质：制冷系统的机件
类型：机件
过程：放热
1、构件简介
冷凝器
冷凝器工作过程是个放热的过程，所以冷凝器温度都是较高的。
发电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝。在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的制冷蒸气。
石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中，把蒸气转变成液态的装置也称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。
2、原理简介
气体通过一根长长的管子(通常盘成螺线管)，让热量散失到四周的空气中，铜之类的金属导热性能强，常用于输送蒸气。为提高冷凝器的效率经常在管道上附加热传导性能优异的散热片，加大散热面积，以加速散热，并通过风机加快空气对流，把热量带走。
一般制冷机的制冷原理是压缩机把工质由低温低压气体压缩成高温高压气体，再经过冷凝器冷凝成中温高压的液体，经节流阀节流后，则成为低温低压的液体。
低温低压的液态工质送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为低温低压的蒸汽，再次输送进压缩机，从而完成制冷循环。
单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四个基本部件组成，它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。
3、构件组成
冷凝器
冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用，同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中，除上述四大件之外，常常有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成，它们是为了提高运行的经济性、可靠性和安全性而设置的。空调机根据冷凝形式可分为：水冷式和空冷式两种，根据使用目的可分为单冷式和制冷制暖式两种，不论是哪一种型式的构成，都是由以下的主要部件组合而成的。
冷凝器的必要性基于热力学第二定律——根据热力学第二定律，封闭系统内部热能自发的流动方向是单向的，即只能从高热流向低热，在微观世界表现为承载热能的微观粒子只能由有序变成无序。所以，一个热机在有能量输入做功的同时，下游也必须有能量放出，这样上下游才会有热能差距，热能的流动才会成为可能，循环才会继续下去。所以，如果想让承载物重新做功，就必须先把没有完全释放的热能释放干净，这时候就需要用到冷凝器。如果周围的热能比冷凝器中的温度还要高的话，为了使得冷凝器降温，就必须人为做功(一般来说是使用压缩机)。
冷凝后的流体重新回归高有序、低热能的状态，可以重新做功。冷凝器的选择包括形式和型号的选择，并确定流经冷凝器的冷却水或空气的流量和阻力。
冷凝器型式的选择要考虑当地的水源、水温、气候条件，以及制冷系统总制冷量的大小和制冷机房的布置要求。在确定冷凝器型式的前提下，根据冷凝负荷和冷凝器单位面积的热负荷来计算冷凝器的传热面积，以此来选定具体的冷凝器的型号。
4、系统组成
冷凝器
这样，制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。主要部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀(或毛细管、过冷却控制阀)、四通阀、复式阀、单向阀、电磁阀、压力开关、熔塞、输出压力调节阀、压力控制器、贮液罐、热交换器、集热器、过滤器、干燥器、自动开闭器、截止阀、注液塞以及其它部件组成。电气主要部件有电机(压缩机、风机等用)、操作开关、电磁接触器、连锁继电器、过电流继电器、热动过电流继电器、温度调节器、湿度调节器、温度开关(除霜、防止结冻等用)。压缩机曲轴箱加热器，断水继电器，电脑板及其它部件组成。
控制由多个控制器件组成，它们是：制冷剂控制器：膨胀阀、毛细管等。
制冷剂回路控制器：四通阀、单向阀、复式阀、电磁阀。制冷剂压力控制器：压力开闭器、输出压力调节阀、压力控制器。电机保护器：过电流继电器、热动过电流继电器、温度继电器。温度调节器：温度位式调节器、温度比例调节器。湿度调节器：湿度位式调节器。
除霜控制器：除霜温度开关、除霜时间继电器、各种温度开关。冷却水控制：断水继电器、水量调节阀、水泵等。报警控制：超温报警、超湿报警、欠压报警及火警报警、烟雾报警等。其它控制：室内风机调速控制器、室外风机调速控制器等。
5、种类介绍
蒸汽冷凝器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝，保证末效蒸发器的真空度。
喷淋式冷凝器，冷水从上部喷嘴喷入，蒸汽从侧面入口进入，蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水，同时沿管下流，部分不凝汽体也可能被带出。
充填式冷凝器，蒸汽从侧管进入后一上面喷下的冷水相接触冷凝器里面装了满了瓷环填料，填料被水淋湿后，增大了冷水与蒸汽的接触面积，蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出，不凝气体同上部管路被真空泵抽出，以保证冷凝器内一定的真空度。
淋水板或筛板冷凝器，目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。混合式冷凝器具有结构简单，传热效率高等优点，腐蚀性问题也比较容易解决。锅炉用冷凝器锅炉用冷凝器，又称烟气冷凝器，锅炉使用烟气冷凝器后，可有效节约生产成本，降低锅炉的排烟温度，提高锅炉热效率。使锅炉运行符合国家节能减排标准。
节能减排是国家“十一五”规划纲要转变经济发展方式的关键和保证，是落实科学发展观和保证经济又好又快发展的重要标志，特种设备作为耗能大户，同时也是环境污染的重要源头、加强特种设备节能减排的任务任重道远。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》确立了单位国内生产总能源消耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%为经济社会发展的约束性指标。其是有着工业生产“心脏”之称的锅炉是我国能源消耗的大户。高效能特种设备主要是指锅炉、压力容器中的换热设备等。
6、危险因素
冷凝器
堵塞组分主要是二氧化碳、水分和氧化亚氮，尤其是氧化亚氮，日渐引起关注，他们结晶析出后，堵塞主冷通道，会引起主冷“干蒸发”和“死端沸腾”，造成碳氢化合物浓缩、积聚、析出，引发主冷爆炸。强氧化剂液氯为强氧化剂冷凝器。
引爆因素
a.固体杂质微粒的机械撞击引爆(乙炔微粒等摩擦、液氧冲击)。b.静电，如二氧化碳微粒达到(200～300)×104ppm时，可产生静电，电压达3kV。
c.化学敏感性特强的物质(如臭氧和氮的氧化物)。
d.气流冲击、压力冲击、气蚀现象引起的压力脉冲，引起温度升高引发爆炸。
7、质量控制
冷凝器
积聚主要因素如下：
a.充分发挥液空液氧吸附器清除乙炔等碳氢化合物的作用，严格按期倒换吸附器和控制加热再生温度，提高吸附效率。
b.从主冷中排放1%的产品液氧，清除碳氢化合物。
c.定期对空分进行大加温，以除去积聚在热交换器和精馏塔内残留的二氧化碳及碳氢化合物杂质。
d.液氧泵长期投入运行，采用分子筛吸附的，氧化亚氮吸附效果不好，可在分子筛吸附器内加一层5A分子筛。
这个工作要正常化、制度化、定期进行，若环境恶化，需随时采取有效措施，把有害物质控制在标准之内，乙炔在0.5、甲烷120、总碳155、二氧化碳4、氧化亚氮100(数量级10-6)。液面高、循环倍比大，二氧化碳及烃类化合物不易积累浓缩。武钢燃气厂采用全浸操作，经多年安全运行，全部工艺参数同未浸前一样，并且仍有足够的分离空间，换热面积也满足要求，取出的氧气也没有气液夹带现象，所以主冷全浸操作是有利无害的。临时停车再启动，不可避免地存在一定时间的低液面操作，此阶段易发生烃类的局部浓缩，同时重新启动时，板式换热器在一段时间内工况不正常，自清除效果不好，造成二氧化碳堵塞，再加上气流冲击，就有可能在主冷发生微爆，所以应最大限度的减少临时停车的次数，或避免全排液，对主冷实行单独加温，有条件应全面加温。
运转2年或更长时间时，应对精馏塔及液氧循环系统进行清洗脱脂，主冷单元应浸泡8h，清洗后用足够压力的空气彻底吹除，而后充分加温干燥。
1.经常检查压缩机皮带是否良好，如果启动空调时有“吱吱”的噪声，说明皮带打滑严重，应及时更换皮带和皮带轮;如果皮带过松则会影响空调制冷。
2.经常清洗冷凝器，有些车主在夏天使用空调时往往会用水管对着冷凝器进行冲洗，这个方法不错，可以防止灰尘泥巴等东西沉积后影响散热。
3.每年都应该更换一次空调的滤网，滤网上经常沾着各种灰尘杂质，不光会影响出风，而且可能制造异味。
4.车子使用两年以上要做蒸发箱的清洗，蒸发箱位于雨刮器下，每次开空调时，灰尘细菌容易沾染在蒸发箱上，因此最好用具备清洗功能的泡沫剂清洗。液氧的单位电阻较大，易于产生静电，在不接地情况下可产生数千伏的静电电压，所以要定期对空分装置进行接地检查。若油被带入空分装置，会污染吸附剂，影响对乙炔的吸附，所以应取消易使空气带油的罗茨风机，加强膨胀机的检修和维护。
电石渣中剩余乙炔对空气污染很大，特别是下雨天更为严重，应严格管理，最好远远埋于地下。在操作上，对于清除有害杂质的环节要认真，如板式换热器的温度控制、主冷稳定控制、有害物质监测等。
在维护上，监测用的仪器、仪表要定期校验，保证检测结果的准确性;超周期运行要慎重，要及时停车加热吹除。在管理上，要严格遵守工艺纪律，加强设备管理，杜绝违章作业，保持设备的完好率，严格执行“四不放过”。每年定期、不定期培训，增强防爆意识，提高操作技能。因冷却水大多数含有钙、镁离子和酸式碳酸盐。当冷却水流经金属表面时，有碳酸盐的生成。
另外，溶解在冷却水中的氧还会造成金属腐蚀，形成铁锈。由于锈垢的产生，冷凝器换热效果下降。严重时不得不在壳体外喷淋冷却水，结垢严重时会堵塞管子，使换热效果失去作用。研究的数据显示水垢沉积物对热传输的损失影响巨大，随着沉积物的增加会造成能源费用的加大。即使很薄的一层水垢就要增加设备中结垢部分40%以上的运行费用。
保持冷却通道中不含矿物沉积物可以很好的提高功效、节约能源、延长设备的使用寿命，同时节约生产时间和费用。长期以来传统的清洗方式如机械方法(刮、刷)、高压水、化学清洗(酸洗)等在对设备清洗时出现很多问题：不能彻底清除水垢等沉积物，酸液对设备造成腐蚀形成漏洞，残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀，最终导致更换设备，此外，清洗废液有毒，需要大量资金进行废水处理。针对上述情况，国内外努力研制对金属腐蚀性小的清洗剂，而目前研发成功的有福世泰克清洗剂。