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蒸发器

蒸发器也是一种换热设备,与冷凝器所不同的是蒸发器是吸热设备。在蒸发器中,由于低压液体制冷剂气化,从需要冷却的物体或空间吸热,从而使被冷却的物体或空间的温度降低,达到制冷的目的。因此,蒸发器是制冷装置中产生和输出冷量的设备。

根据被冷却介质的种类不同,蒸发器可分为两大类:

(1)冷却液体载冷剂的蒸发器。用于冷却液体载冷剂——水、盐水或乙二醇水溶液等。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。

(2)冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。

卧式蒸发器又称为卧式壳管式蒸发器。其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。按供液方式可分为壳管式蒸发器和干式蒸发器两种。

1、卧式壳管式蒸发器

卧式壳管式蒸发器是满液式蒸发器。即载冷剂以1~2m/s的速度在管内流动,管外的管束间大部分充满制冷剂体,二者通过管壁进行充分的热交换。吸热蒸发的制冷剂蒸汽,经蒸发器上部的液体分离器,进入压缩机。

为了保证制冷系统正常运行,这种蒸发器中制冷剂的充满高度应适中。液面过高可能使回气中夹带液体而造成压缩机发生液击;反之,液面过低会使得部分蒸发管露出液面而不起换热作用,从而降低蒸发器的传热能力。因此,对于氨蒸发器其充满高度一般为筒体直径的70~80%,对于氟利昂蒸发器充满高度一般为筒体直径的55~65%。

卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统。其主要特点是:结构紧凑,液体与传热表面接触好,传热系数高。但是它需要充入大量制冷剂,液柱对蒸发温度将会有一定的影响。且当盐水浓度降低或盐水泵因故停机时,盐水在管内有被冻结的可能。若制冷剂为氟利昂,则氟利昂内溶解的润滑油很难返回压缩机。此外清洗时需停止工作。

2、干式氟利昂蒸发器

这种蒸发器的外形和结构与卧式壳管式蒸发器基本一样。它们之间的主要区别在于:制冷剂在管内流动,而载冷剂在管外流动。节流后的氟利昂液体从一侧端盖的下部进入蒸发器,经过几个流程后从端盖的上部引出,制冷剂在管内随着流动而不断蒸发,所以壁面有一部分为蒸气所占有,因此,它的传热效果不如满液式。但是它无液柱对蒸发温度的影响,且由于氟利昂流速较高(≥4m/s),则回油较好。此外,由于管外充入的是大量的载冷剂,从而减缓了冻结的危险。

这种蒸发器内制冷剂的充注量只需满液式的1/2~l/3或更少,故称之为“干式蒸发器”。为了提高载冷剂的流速并使其横向冲刷管束,在壳体内装有多块折流板,以提高传热效果。干式氟利昂蒸发器常用于冷却淡水,水的流速一般为0.5~1.5m/s,铜管时一般取1.0m/s。

二、立管式和螺旋管式蒸发器

立管式和螺旋管式蒸发器的共同点是制冷剂在管内蒸发,整个蒸发器管组沉浸在盛满载冷剂的箱体内(或池、槽内),为了保证载冷剂在箱内以一定速度循环,箱内焊有纵向隔板和装有螺旋搅拌器。载冷剂流速一般为0.3~0.7m/s,以增强传热。

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