蒸发器的种类和工作原理

　　蒸发器是制冷机的冷热输出设备。 制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收低温热源介质(水或空气)的热量，达到制冷的目的。
　　蒸发器根据其冷却介质分为冷却空气的蒸发器和冷却液体(水或其他液体盐水)的蒸发器。
　　冷却空气蒸发器：
　　空气的自然对流多采用盘管结构。
　　空气强制对流采用翅片管结构。
　　冷却液体(水或其他液体盐水)的蒸发器：
　　管壳。
　　沉没式
　　因制冷剂供液方式而异：
　　满液式蒸发器
　　干燥蒸发器
　　循环式蒸发器
　　淋浴式蒸发器
　　满液式蒸发器
　　根据其结构不同，有卧式管壳式、水箱直管式、水箱式等几种结构样式。 这些共同的特征是蒸发器内充满了液体制冷剂，运转中吸热蒸发产生的制冷剂蒸汽不断地从液体中分离出来。 制冷剂与传热面充分接触，因此沸腾换热系数更高。 但是，制冷剂填充量多，液柱静压对蒸发温度产生不良影响这一点不足。 如果采用可溶于润滑油的制冷剂，润滑油很难返回压缩机。
　　管壳式满液式蒸发器：
　　一般为卧式结构，请参见附图。 制冷剂在壳体内管外蒸发； 充电器在管内流动，一般是多程序。 盐水出入口设在端盖上，拆下进出。 制冷剂液从壳体的底部或侧面进入壳体内，蒸汽从上部被拉出，返回压缩机。 壳内制冷剂总是保持壳径的约70%~80%的静液面高度。
　　管壳式满液式蒸发器请注意以下几点。
　　以水为盐水，蒸发温度下降到0以下时，管内可能会结冰，严重时，传热管可能会膨胀而破裂。 同时蒸发器的水容量小，运转时的热稳定性差。
　　蒸发压力低时，壳体内液体的静液柱会使底部温度上升，减少传热温差。
　　与润滑油相容的制冷剂，使用满液式蒸发器时很难回油。
　　制冷剂填充量多。 另外，不适合机器在运动条件下工作，液面摇晃会导致压缩机气缸事故。
　　满液式蒸发器中，制冷剂气化产生大量气泡，液面上升，因此制冷剂填充量请勿浸渍在所有的热交换面中。
　　水箱式蒸发器：
　　水箱式蒸发器可以由平行直管或螺旋管构成(也称为立式蒸发器)。 这些都是浸入液体盐水中工作，在搅拌器的作用下液体盐水在水箱内循环流动，提高传热效果。 制冷剂液在管内蒸发吸热，使管外盐水降温。
　　立管式水箱蒸发器
　　1 -集油器2-均压管3-蒸汽-液分离器4 -上集气管5-水箱6 -出水口7-混合器8-溢流管9 -隔板10-直立管束11-下集液管能克服管壳式满液式蒸发器冻结的可能性和运转时热稳定性差的缺点，同时制冷剂进出，符合液体沸腾时的运动规律，循环良好，沸腾换热系数高。
　　非满液蒸发器
　　非满液式蒸发器(干式蒸发器)
　　干式蒸发器是制冷剂液在传热管内完全气化蒸发器。 该传热管外侧被冷却介质是盐水(水)或空气，制冷剂在管内吸热蒸发，其每小时的流量约为传热管内容积的20%-30% . 通过增加制冷剂的质量流量，可以增加制冷剂液在管内的湿润面积。 另外，其出入口的差压随着流动阻力的增大而增加，降低冷冻系数。
　　按冷却介质：
　　冷却液体干蒸发器
　　冷却空气驱动蒸发器(直接蒸发式空气冷却器)
　　冷却液体驱动蒸发器：
　　干壳焊接板
　　蒸发器
　　1 .干壳蒸发器
　　管壳式驱动蒸发器有直管式和u字管式的结构型。 这些共同的特征是，在壳体内内置多个圆形挡板，提高管外盐水的流速，提高换热效果。
　　干式管壳式蒸发器的特征如下。
　　可以保证进入冷冻系统的润滑油顺利返回压缩机。
　　所需的制冷剂填充量小于同能力满液式蒸发器的1/3。
　　用于冷却水时，即使蒸发温度达到0，也不会发生冻结事故。
　　比满液式球阀更可靠的膨胀阀供液。
　　直接蒸发式空气冷却器
　　直接蒸发式空气冷却器
　　这种蒸发器有两种类型：根据空气的运动状态冷却自由运动空气的蒸发器和冷却强制流动空气的蒸发器。
　　1 .冷却自由运动空气的蒸发器：因为被冷却空气处于自由运动状态，所以热传递系数低。 因此，该蒸发器为光管蛇形管组，通常称为冷却排水管。 一般用于冰箱和低温试验装置。
　　冷却排水管的液量少，其充液量约为排水管内容积的40%左右，具有操作维护容易等优点。 但是，存在管内制冷剂流动阻力大、蒸发后蒸汽难以排出的问题。 另外，由于管外空气是自由运动，因此热传递系数在6.3-8.1W(m2K  )的范围内较低。
　　2 .冷却强制流动空气的蒸发器(也称为冷风扇):由于光管式空气冷却器的热传递系数k低，所以为了强化空气侧的热交换，需要在管外设置散热片来提高热传递系数值。 但是，一般来说，设置肋管后，散热片间距小会引起较大的流动阻力，因此必须采取强制空气以一定的流速通过散热片管族的措施，不能得到较高的热交换效果。
　　该蒸发器具有紧凑、传热效果好、能改变空气含水量、应用范围广等优点。 但是，从制造工艺的要求分析来看，翅片与传热管的紧密接触是提高其传热效果的关键。循环式蒸发器
　　在该蒸发器中，由于制冷剂在该管内反复吸热蒸发直到完全气化，所以称为循环式蒸发器。 循环式蒸发器多用于大型液泵供液和重力供液冷库系统和低温环境试验装置。
　　循环式蒸发器的优点是蒸发器管道内的表面能总是完全润湿，表面传热系数高。 但是体积大，制冷剂填充量多。

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