冷凝器是一種熱交換器，制冷劑蒸氣的熱量通過冷凝器的傳熱表面?zhèn)鹘o周圍介質(zhì)(空氣或水)，制冷劑蒸氣放出熱量的同時被冷凝成為液體。

冷凝器內(nèi)制冷劑與水或空氣進行熱交換時，存在著一連串的熱阻，首先是蒸氣與生成的(凝結)液體交界面上的熱阻；其次是這一液膜和管子的金屬壁連同沉積在管子內(nèi)外兩面上的污垢的熱阻，最后是管壁和冷卻介質(zhì)邊上的熱阻。

    冷凝器的傳熱強度取決于這些熱阻，現(xiàn)在我們來分析這些與傳熱強度有關的因素。

    （1）凝結的形式。凝結的形式分為兩種：膜狀凝結與珠狀凝結。在膜狀凝結時，液體在凝器管壁表面上形成一層完整液膜，這種現(xiàn)象當純凈的蒸氣在潔凈的表面上凝結時能觀察至此時形成的冷凝液體必能很好地潤濕表面，而成膜層。

    珠狀凝結時，液體在壁上積聚成個別的單獨的液滴，珠狀凝結只有在冷凝液體不能潤濕冷卻表面時才能發(fā)生。此種凝結形成可用人工的方法，在蒸氣中添加或在表面上涂以難受潤濕的物質(zhì)來得到，如油，珠狀凝結的放熱系數(shù)比膜狀凝結的大。

    實際上，在多數(shù)情況下熱交換器均為膜狀凝結。此外，在某些設備中也可能出現(xiàn)的是兩的混合冷凝。

    (2)蒸氣的流速和流向。當冷凝液膜的流動與氣流方向一致時，使冷凝液能迅速地流傳熱面，因而放熱系數(shù)增加。

    當制冷劑氣流是從下向上流動，與冷凝液膜的流向相反時，或當蒸氣流速較小時，液膜厚時，a值均降低，而當流速增大，液膜破壞時，a值升高。

    (3)蒸氣中含有不凝結氣體的影響。當蒸氣中含有空氣或其他不凝性氣體時，蒸氣的凝結放熱系數(shù)就會顯著地削弱。因為只有蒸氣本身才凝結在冷壁上，空氣(不凝性氣體)仍將保持氣體狀態(tài)。當沒有對流時，空氣逐漸積聚在壁面附近，從而使蒸氣流向壁面遭到很大阻礙。

根據(jù)道爾頓定律，混合氣體的總壓為Po等于蒸氣的分壓力Pn和不凝性氣體或空氣的壓力Pb之和，即Po=Pb+Pn由于蒸氣凝結的結果，靠近壁面處的Pn要比其他地方的Pn小。所以向壁面方向Pn將連續(xù)降低，而且越接近壁面降低越快，不凝性氣體的分壓力Pb卻相反，越接近壁面則越高。由此可見靠近壁面處的不凝性氣體濃度比較大，如把它看成為一種不凝性氣體層，那么蒸氣分子只能依靠擴散作用來透過該特殊層。

    不凝性氣體存在.使冷凝器中的壓力升高，引起壓縮機耗功增加，并使運轉條件變壞。空氣及不凝性氣體存在于制冷設備的原因是：制冷機在真空下運轉，空氣透過法蘭及壓縮機的軸封裝置而進入，裝配和修理后空氣留存于各部分；加氨時空氣進入制冷系統(tǒng)內(nèi)；也有可能是氨氣的分解((2NH?→N? +3H?)而產(chǎn)生不凝性氣體。

    為了消除含有空氣所引起的缺點，必須利用專門的設備—空氣分離器來經(jīng)常地排除系統(tǒng)中的不凝性氣體。

    (4)冷凝器的結構。冷凝器的結構是否有利于傳熱和流體的暢通，將對冷凝效果產(chǎn)生很大影響。臂如橫放單管的冷凝放熱系數(shù)大大高于豎管的形式。但是當橫管結集組合為一組管簇時，其放熱系數(shù)則低于豎管形式，這是因為橫組合管道的冷凝液體流到下面管內(nèi)而形成較厚的膜層。所以不論哪種結構的冷凝器，必須保證管壁的清潔和冷凝下來的液體迅速導出去。

    (5)冷卻水側或空氣側的流速。空氣或冷卻水的流速對該側的放熱系數(shù)有很大影響。隨著流速的增加放熱系數(shù)也提高，但流速又不宜太快，因為過快的流速會使流動阻力增加(設備中)，從而增大動力消耗，據(jù)技術經(jīng)濟分析：冷凝器的冷卻水流速一般取0.8~1. 2m/s；空氣流速一般為2~4m/s。

    (6)傳熱表面的油污和水垢。在冷凝器中表面沉有哪怕是少量的油污，也會顯著地降低放熱系數(shù)；若在傳熱表面沉積了水垢，會急劇地降低傳熱效率。因此要保持冷凝器管道內(nèi)外表面的清潔，以提高冷凝效果。