液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热汽化,达到循环制冷的目的。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。
换热器的设计同时涉及到流体流场和温度场的分布问题 。一方面,由于目前基础数学知识和理论流体力学的发展水平对于结构比较复杂的换热设备不可能通过求解流体流动与传热控制微分方程的解析来得到换热器的内部特性。工程实际中,通常是利用相似原理,冰柜翅片式冷却器,以简化的换热器模型为基础,进行流体流动和传热的数据测量,再通过放大等数据后处理方法得到与实际情况相接近的特性参数。
冷凝器的种类随着工业发展而增加,早期的冷凝设备由于制造工艺和科学水平的限 制,冰柜翅片式冷却器来图定制,其结构简单,冰柜翅片式冷却器型号,冷凝面积小,体积较大,因此冷凝效率比较低,如夹套式和蛇管式等。 随着制造工艺的发展,在工业生产中出现了一种单位体积设备所能提供的冷凝面积大、传 热效果好的冷凝器,称为管壳式或列管式冷凝器。20世纪20年代,出现了板式冷凝器,开始在食品工业中应 用于30年代末,瑞典制造出*台板壳式冷凝器,应用于纸浆厂; 60年代初,由于制造工艺进步,这些类型的冷凝器得到了完善与发展,在化工生产中的应用也愈加广泛。在这个时期中,又相继出现了一些其他新型冷凝器,使冷凝器的种类更加多样化。