換熱器選型時(shí)需要考慮的因素很多，主要是流體的性質(zhì);壓力、溫度及允許壓力降得范圍;對(duì)清洗、維修的要求;材料價(jià)格;使用壽命等。本項(xiàng)目選用目前應(yīng)用廣泛的水冷冷凝器。水冷冷凝器中常用的是固定管板式和浮頭式兩種。一般要根據(jù)物流的性質(zhì).流量、腐蝕性、允許壓降、操作溫度與壓力、結(jié)垢情況和檢修清洗等要素決定選用列管換熱器的型式。從經(jīng)濟(jì)角度看，只要工藝條件允許，應(yīng)該優(yōu)先選用固定管板式換熱器。但遇到以下兩種情況時(shí)，應(yīng)選用浮頭式換熱器。①殼壁與管壁的溫差超過(guò) 70C;壁溫相差50~70C。而殼程流體壓力大于0.6MPa時(shí)，不宜采用有波形膨脹節(jié)的固定管板式換熱器。②殼程流體易結(jié)垢或腐蝕性強(qiáng)時(shí)不能采用固定管板式換熱器。綜合考慮本次設(shè)計(jì)任務(wù)及制造、經(jīng)濟(jì)等個(gè)方面，本次設(shè)計(jì)主要采用浮頭式和固定管板式換熱器。

干式蒸發(fā)器的主要特點(diǎn)是：制冷劑在管內(nèi)完全蒸發(fā)并過(guò)熱成為過(guò)熱氣體，這有利于使用熱力膨脹閥自動(dòng)調(diào)節(jié)供液量。通常使用的制冷劑有R22、R134a、R407c、R4l0a等。因?yàn)橹评鋭┰?a href="/tag/%E6%B0%B4%E5%86%B7%E5%86%B7%E5%87%9D%E5%99%A8" target="_blank">水冷冷凝器內(nèi)蒸發(fā)，只要優(yōu)質(zhì)水冷冷凝器管內(nèi)流速超過(guò)4m/s，就可以把管內(nèi)的潤(rùn)滑油帶回壓縮機(jī)，回油方便。在設(shè)計(jì)當(dāng)中，殼程采用GB151或TEMA規(guī)定的E型結(jié)構(gòu)（折流板型式），折流板的缺口大小根據(jù)載冷劑的物理性質(zhì)與流量大小開(kāi)15%~50%的缺口，通常情況下，折流板缺口的流速與載冷劑橫向掠過(guò)管束的流速大致相等，為了保證換熱效果，折流板與殼體內(nèi)壁的間隙、換熱管與折流板的間隙要小于或等于GB151或TEMA規(guī)定的小間隙，特別是在低溫情況下，這些間隙顯得尤為重要，由于在低溫情況下，載冷劑一般為高粘度流體，流速慢，熱阻相對(duì)增大，間隙泄漏更加明顯。

換熱器溫度控制過(guò)程有如下特點(diǎn)：水冷冷凝器溫度控制系統(tǒng)是由溫度變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器和被控對(duì)象組成的閉合回路。被調(diào)參數(shù)經(jīng)檢測(cè)元件測(cè)量并由溫度變送器轉(zhuǎn)換處理獲得測(cè)量信號(hào)，測(cè)量值與給定值的差值送入調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器對(duì)偏差信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后輸出控制作用。水冷冷凝器溫度控制系統(tǒng)的工藝流程如下：冷流體和熱流體分別通過(guò)換熱器的殼程和管程，通過(guò)熱傳導(dǎo)，從而使冷流體的出口溫度升高。冷流體通過(guò)循環(huán)泵流經(jīng)換熱器的殼程，出口溫度穩(wěn)定在設(shè)定值附近。熱流體通過(guò)多級(jí)泵流經(jīng)換熱器的管程，與冷流體熱交換后流回蓄水池，循環(huán)使用。從控制任務(wù)要求可知，換熱器溫度控制系統(tǒng)是單點(diǎn)、恒值控制。且題目要求用單回路控制系統(tǒng)，控制范圍和控制精度要求一般，功能上無(wú)特殊要求，采用廣泛使用的PID控制。

蒸發(fā)器結(jié)冰原因有如下：一、制冷劑不足：水冷冷凝器內(nèi)制冷劑不足，分體空調(diào)器由于安裝或使用時(shí)間較久等原因，會(huì)出現(xiàn)制冷劑泄漏或滲漏。制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑減少后，便造成蒸發(fā)壓力過(guò)低，導(dǎo)致水冷冷凝器結(jié)冰，結(jié)冰的位置一般在蒸發(fā)器前部分。排除方法是先處理好泄漏部位，加足制冷劑，故障便會(huì)排除；二、壓縮機(jī)效率低：壓縮機(jī)效率低，壓縮機(jī)故障使用時(shí)間長(zhǎng)久，壓縮機(jī)壓縮效率降低，或者壓縮機(jī)配氣系統(tǒng)損壞，造成壓力過(guò)低而結(jié)冰。結(jié)冰位置也在蒸發(fā)器前部分，前者補(bǔ)加一些制冷劑，故障能排除。如果故障依舊，須更換壓縮機(jī)。三、制冷劑偏多：制冷劑偏多，一些空調(diào)器因移位、泄漏等原因而重新注入制冷劑。維修人員操作不當(dāng)加多了制冷劑，造成過(guò)多制冷劑流到蒸發(fā)器后部分蒸發(fā)而結(jié)冰。

臥式殼管式蒸發(fā)器廣泛使用于閉式鹽水循環(huán)系統(tǒng)。水冷冷凝器主要特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，液體與傳熱表面接觸好，傳熱系數(shù)高。但是它需要充入大量制冷劑，液柱對(duì)蒸發(fā)溫度將會(huì)有定的影響。且當(dāng)鹽水濃度降低或鹽水泵因故停機(jī)時(shí)，鹽水在管內(nèi)有被凍結(jié)的可能。若制冷劑為氟利昂，則氟利昂內(nèi)溶解的潤(rùn)滑油很難返回壓縮機(jī)。此外清洗時(shí)需停止工作。干式氟利昂水冷冷凝器主要區(qū)別在于：制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)，而載冷劑在管外流動(dòng)。節(jié)流后的氟利昂液體從一側(cè)端蓋的下部進(jìn)入蒸發(fā)器，經(jīng)過(guò)幾個(gè)流程后從端蓋的上部引出，制冷劑在管內(nèi)隨著流動(dòng)而不斷蒸發(fā)，所以壁面有一部分為蒸氣所占有，因此，它的傳熱效果不如滿(mǎn)液式。但是它無(wú)液柱對(duì)蒸發(fā)溫度的影響，且由于氟利昂流速較高（≥4m/s），則回油較好。

純鈦蒸發(fā)器的產(chǎn)品特點(diǎn)呢？1、純鈦蒸發(fā)器內(nèi)徑為φ200mm、高度約為100 mm的金屬圓盆。2、金屬圓形結(jié)構(gòu)、內(nèi)壁圓滑的優(yōu)質(zhì)水冷冷凝器，在純鈦蒸發(fā)器刃口不得有毛刺或碰傷等缺陷。3、所有與水接觸的水冷冷凝器部位應(yīng)光滑，其相互配合或連接部焊縫應(yīng)嚴(yán)密、牢固、不得有滲漏水現(xiàn)象。4、純鈦蒸發(fā)器各零、部件的裝配應(yīng)正確，不得有松脫、變形及其它影響使用的缺陷。5、純鈦蒸發(fā)器各零、部件所敷保護(hù)層應(yīng)牢固、均勻、光潔，不得有脫層、銹蝕等缺陷。6、純鈦蒸發(fā)器與安裝框架應(yīng)安裝方便，并能使純鈦蒸發(fā)器在正常使用中不會(huì)因風(fēng)力影響而脫開(kāi)。7、附件：帶刻度量杯一只、儲(chǔ)水器一個(gè)、安裝框架一個(gè)、金屬絲網(wǎng)罩一個(gè)（防鳥(niǎo)飲水，用戶(hù)可自選）。