蒸發(fā)器的種類和工作原理

　　蒸發(fā)器是制冷機(jī)的冷熱輸出設(shè)備。 制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，吸收低溫?zé)嵩唇橘|(zhì)(水或空氣)的熱量，達(dá)到制冷的目的。
　　蒸發(fā)器根據(jù)其冷卻介質(zhì)分為冷卻空氣的蒸發(fā)器和冷卻液體(水或其他液體鹽水)的蒸發(fā)器。
　　冷卻空氣蒸發(fā)器：
　　空氣的自然對(duì)流多采用盤(pán)管結(jié)構(gòu)。
　　空氣強(qiáng)制對(duì)流采用翅片管結(jié)構(gòu)。
　　冷卻液體(水或其他液體鹽水)的蒸發(fā)器：
　　管殼。
　　沉沒(méi)式
　　因制冷劑供液方式而異：
　　滿液式蒸發(fā)器
　　干燥蒸發(fā)器
　　循環(huán)式蒸發(fā)器
　　淋浴式蒸發(fā)器
　　滿液式蒸發(fā)器
　　根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，有臥式管殼式、水箱直管式、水箱式等幾種結(jié)構(gòu)樣式。 這些共同的特征是蒸發(fā)器內(nèi)充滿了液體制冷劑，運(yùn)轉(zhuǎn)中吸熱蒸發(fā)產(chǎn)生的制冷劑蒸汽不斷地從液體中分離出來(lái)。 制冷劑與傳熱面充分接觸，因此沸騰換熱系數(shù)更高。 但是，制冷劑填充量多，液柱靜壓對(duì)蒸發(fā)溫度產(chǎn)生不良影響這一點(diǎn)不足。 如果采用可溶于潤(rùn)滑油的制冷劑，潤(rùn)滑油很難返回壓縮機(jī)。
　　管殼式滿液式蒸發(fā)器：
　　一般為臥式結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參見(jiàn)附圖。 制冷劑在殼體內(nèi)管外蒸發(fā)； 充電器在管內(nèi)流動(dòng)，一般是多程序。 鹽水出入口設(shè)在端蓋上，拆下進(jìn)出。 制冷劑液從殼體的底部或側(cè)面進(jìn)入殼體內(nèi)，蒸汽從上部被拉出，返回壓縮機(jī)。 殼內(nèi)制冷劑總是保持殼徑的約70%~80%的靜液面高度。
　　管殼式滿液式蒸發(fā)器請(qǐng)注意以下幾點(diǎn)。
　　以水為鹽水，蒸發(fā)溫度下降到0以下時(shí)，管內(nèi)可能會(huì)結(jié)冰，嚴(yán)重時(shí)，傳熱管可能會(huì)膨脹而破裂。 同時(shí)蒸發(fā)器的水容量小，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱穩(wěn)定性差。
　　蒸發(fā)壓力低時(shí)，殼體內(nèi)液體的靜液柱會(huì)使底部溫度上升，減少傳熱溫差。
　　與潤(rùn)滑油相容的制冷劑，使用滿液式蒸發(fā)器時(shí)很難回油。
　　制冷劑填充量多。 另外，不適合機(jī)器在運(yùn)動(dòng)條件下工作，液面搖晃會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)氣缸事故。
　　滿液式蒸發(fā)器中，制冷劑氣化產(chǎn)生大量氣泡，液面上升，因此制冷劑填充量請(qǐng)勿浸漬在所有的熱交換面中。
　　水箱式蒸發(fā)器：
　　水箱式蒸發(fā)器可以由平行直管或螺旋管構(gòu)成(也稱為立式蒸發(fā)器)。 這些都是浸入液體鹽水中工作，在攪拌器的作用下液體鹽水在水箱內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，提高傳熱效果。 制冷劑液在管內(nèi)蒸發(fā)吸熱，使管外鹽水降溫。
　　立管式水箱蒸發(fā)器
　　1 -集油器2-均壓管3-蒸汽-液分離器4 -上集氣管5-水箱6 -出水口7-混合器8-溢流管9 -隔板10-直立管束11-下集液管能克服管殼式滿液式蒸發(fā)器凍結(jié)的可能性和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)熱穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，同時(shí)制冷劑進(jìn)出，符合液體沸騰時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，循環(huán)良好，沸騰換熱系數(shù)高。
　　非滿液蒸發(fā)器
　　非滿液式蒸發(fā)器(干式蒸發(fā)器)
　　干式蒸發(fā)器是制冷劑液在傳熱管內(nèi)完全氣化蒸發(fā)器。 該傳熱管外側(cè)被冷卻介質(zhì)是鹽水(水)或空氣，制冷劑在管內(nèi)吸熱蒸發(fā)，其每小時(shí)的流量約為傳熱管內(nèi)容積的20%-30% . 通過(guò)增加制冷劑的質(zhì)量流量，可以增加制冷劑液在管內(nèi)的濕潤(rùn)面積。 另外，其出入口的差壓隨著流動(dòng)阻力的增大而增加，降低冷凍系數(shù)。
　　按冷卻介質(zhì)：
　　冷卻液體干蒸發(fā)器
　　冷卻空氣驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)器(直接蒸發(fā)式空氣冷卻器)
　　冷卻液體驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)器：
　　干殼焊接板
　　蒸發(fā)器
　　1 .干殼蒸發(fā)器
　　管殼式驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)器有直管式和u字管式的結(jié)構(gòu)型。 這些共同的特征是，在殼體內(nèi)內(nèi)置多個(gè)圓形擋板，提高管外鹽水的流速，提高換熱效果。
　　干式管殼式蒸發(fā)器的特征如下。
　　可以保證進(jìn)入冷凍系統(tǒng)的潤(rùn)滑油順利返回壓縮機(jī)。
　　所需的制冷劑填充量小于同能力滿液式蒸發(fā)器的1/3。
　　用于冷卻水時(shí)，即使蒸發(fā)溫度達(dá)到0，也不會(huì)發(fā)生凍結(jié)事故。
　　比滿液式球閥更可靠的膨脹閥供液。
　　直接蒸發(fā)式空氣冷卻器
　　直接蒸發(fā)式空氣冷卻器
　　這種蒸發(fā)器有兩種類型：根據(jù)空氣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)冷卻自由運(yùn)動(dòng)空氣的蒸發(fā)器和冷卻強(qiáng)制流動(dòng)空氣的蒸發(fā)器。
　　1 .冷卻自由運(yùn)動(dòng)空氣的蒸發(fā)器：因?yàn)楸焕鋮s空氣處于自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以熱傳遞系數(shù)低。 因此，該蒸發(fā)器為光管蛇形管組，通常稱為冷卻排水管。 一般用于冰箱和低溫試驗(yàn)裝置。
　　冷卻排水管的液量少，其充液量約為排水管內(nèi)容積的40%左右，具有操作維護(hù)容易等優(yōu)點(diǎn)。 但是，存在管內(nèi)制冷劑流動(dòng)阻力大、蒸發(fā)后蒸汽難以排出的問(wèn)題。 另外，由于管外空氣是自由運(yùn)動(dòng)，因此熱傳遞系數(shù)在6.3-8.1W(m2K  )的范圍內(nèi)較低。
　　2 .冷卻強(qiáng)制流動(dòng)空氣的蒸發(fā)器(也稱為冷風(fēng)扇):由于光管式空氣冷卻器的熱傳遞系數(shù)k低，所以為了強(qiáng)化空氣側(cè)的熱交換，需要在管外設(shè)置散熱片來(lái)提高熱傳遞系數(shù)值。 但是，一般來(lái)說(shuō)，設(shè)置肋管后，散熱片間距小會(huì)引起較大的流動(dòng)阻力，因此必須采取強(qiáng)制空氣以一定的流速通過(guò)散熱片管族的措施，不能得到較高的熱交換效果。
　　該蒸發(fā)器具有緊湊、傳熱效果好、能改變空氣含水量、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。 但是，從制造工藝的要求分析來(lái)看，翅片與傳熱管的緊密接觸是提高其傳熱效果的關(guān)鍵。循環(huán)式蒸發(fā)器
　　在該蒸發(fā)器中，由于制冷劑在該管內(nèi)反復(fù)吸熱蒸發(fā)直到完全氣化，所以稱為循環(huán)式蒸發(fā)器。 循環(huán)式蒸發(fā)器多用于大型液泵供液和重力供液冷庫(kù)系統(tǒng)和低溫環(huán)境試驗(yàn)裝置。
　　循環(huán)式蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是蒸發(fā)器管道內(nèi)的表面能總是完全潤(rùn)濕，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)高。 但是體積大，制冷劑填充量多。

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