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。
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,末效蒸发器的真空度。例(1)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。例(2)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,以冷凝器内一定的真空度。例(3)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,传热等优点,腐蚀性问题也比较容易解决。
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,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。
水冷式冷凝器用水作为冷却介质,带走制冷剂冷凝时放出的热量。冷却水可以一次性使用,也可以循环使用。用循环水时,配有冷却塔或冷水池,水不断得到冷却。根据其结构不同,主要有壳管式和套管式以及现在多用的板式换热器。
风冷式冷凝器以空气作为冷却介质,在与空气进行换热时空气中夹带的灰尘和油气与冷凝器外表面接触,灰尘和油气的混合物钻结在冷凝器的外表面形成灰垢层,并使换热翅片的空像被灰尘堵塞.空气流通量减小,热阻增大,冷授器的热交换效率下降。在日常操作中应对风冷式冷凝器进行除尘维护,经常用长毛刷或钢丝刷刷去灰尘。翅片深处的灰尘可用压缩空气吹除。
工业锅炉蒸汽在用于化工、工业生产中,不可能被充分利用,这就需要工业冷凝器将蒸汽冷凝下来;或者工业蒸汽的温度过高,也需要冷凝器来用另一种冷介质对其降温,降到规定的温度后再用于生产工艺中。从而起到保护设备,节能降耗减排的目的。