眾所周知,制冷系統(tǒng)的四大部件分別是,壓縮機,蒸發(fā)器,冷凝器和節(jié)流裝置。這其中,作為空調(diào)系統(tǒng)心臟的壓縮機,其種類和特點相較于其他三部件更要為人所熟知。此外,蒸發(fā)器則是其中另一個關(guān)鍵部件,關(guān)于蒸發(fā)器的種類和特點,你是否了解呢?今天小編就向各位詳解下干式、滿液式和降膜式蒸發(fā)器的工作原理和結(jié)構(gòu)特點。
一、原理不同
1、干式殼管式蒸發(fā)器
干式殼管式蒸發(fā)器是液體制冷劑經(jīng)節(jié)流后從蒸發(fā)器一端的端蓋進入管程,端蓋上鑄有隔板,制冷劑經(jīng)過兩個或多個流程蒸發(fā)并吸收載冷劑的熱量后從同一個端蓋出來后進入壓縮機。
2、滿液式殼管式蒸發(fā)器
滿液式殼管式蒸發(fā)器是換熱過程中始終液態(tài)制冷劑與液態(tài)水之間的換熱,產(chǎn)生的制冷劑氣體直接從壓縮機吸氣進入壓縮機,換熱面積被有效利用,提高了機組的換熱效率。
3、降膜式蒸發(fā)器
降膜式蒸發(fā)器是與升膜式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)基本相同,其區(qū)別在于原料液預(yù)熱后由蒸發(fā)器的頂部經(jīng)液體分布裝置均勻進入管內(nèi),在重力作用下呈膜狀沿管內(nèi)壁下流,并被蒸發(fā)濃縮。氣液混合物并流而下,由加熱管底部進入分離室。
二、特點不同
1、干式殼管式蒸發(fā)器
干式殼管式蒸發(fā)器的換熱器換熱效率相對較低,其換熱系數(shù)僅為光管換熱系數(shù)的2倍左右,但是其優(yōu)點是便于回油,控制較為簡便,而制冷劑的充注量大約是滿液式機組充注量的1/2~1/3左右。
2、滿液式蒸發(fā)器
滿液式蒸發(fā)器的最大特點就是制冷劑(通常為氨)液體在蒸發(fā)器內(nèi)占據(jù)了大量的空間,通常淹沒蒸發(fā)器的一半以上容積,制冷能力較高。但是它需要注入大量制冷劑,并且在采用氟利昂時,潤滑油的分離也是一個問題。
3、降膜蒸發(fā)器
降膜蒸發(fā)器是流動沸騰,由于管外表面的液膜層厚度小,沒有靜壓產(chǎn)生的沸點升高,傳熱系數(shù)高?偟膩碚f降膜蒸發(fā)屬于小溫差情況下,但要防止結(jié)垢,影響傳熱效率。
三、滿液式與干式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)比較
1、干式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和工作過程:
干式蒸發(fā)器制冷劑在換熱管內(nèi)通過,冷水在換熱管外運行,這樣的換熱器換熱效率相對較低,其換熱系數(shù)僅為光管換熱系數(shù)的2倍左右,但是其優(yōu)點是便于回油,控制較為簡便,而制冷劑的充注量大約是滿液式機組充注量的1/2~1/3左右。
2、滿液式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和工作過程:
滿液式蒸發(fā)器與干式蒸發(fā)器的運行方式恰好相反,冷水在換熱管內(nèi)通過,制冷劑完全將換熱管浸沒,吸熱后在換熱管外蒸發(fā)。滿液式蒸發(fā)器的傳熱管表面上有許多針形小孔,管內(nèi)表面上還有螺旋形凸起強化冷水側(cè)的換熱。這種同時強化管外沸騰和管內(nèi)傳熱的傳熱管,使其傳熱系數(shù)較光管提高了5倍左右。
3、干式和滿液式蒸發(fā)器的優(yōu)缺點
滿液式優(yōu)點:
蒸發(fā)器在管內(nèi)走水,制冷劑在管簇外面蒸發(fā),所以傳熱面基本上都與液體制冷劑接觸。一般殼體內(nèi)充注的制冷劑量約為筒體有效容積的55%~65%,制冷劑液體吸熱氣化后經(jīng)筒體頂部的液體分離器,回入壓縮機。操作管理方便,傳熱系數(shù)較高。
滿液式缺點:
①制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度低于0℃時,管內(nèi)水易凍結(jié),破壞蒸發(fā)管;
②制冷劑充灌量大;
③受制冷劑液柱高度影響,筒體底部的蒸發(fā)溫度偏高,會減小傳熱溫差;
④蒸發(fā)器筒體下部會積油,必須有可靠的回油措施,否則影響系統(tǒng)的安全運行。
干式優(yōu)點:
干式蒸發(fā)器的制冷劑在管內(nèi)流動,水在管簇外流動。制冷劑流動通常有幾個流程,由于制冷劑液體的逐漸氣化,通常越向上,其流程管數(shù)越多。為了增加水側(cè)換熱,在筒體傳熱管的外側(cè)設(shè)有若干個折流板,使水多次橫掠管簇流動。因而使得:
①潤滑油隨制冷劑進入壓縮機,一般不存在積油問題
②充灌的制冷劑少,一般只有滿液式的1/3左右;
③t0在0℃附近時,水不會凍結(jié)。
干式缺點:
①冷劑有多個流程,在端蓋轉(zhuǎn)彎處如處理不好會產(chǎn)生積液,從而使進入下一個流程的液體分配不均勻,影響傳熱效果。
②水側(cè)存在泄漏問題,由于折流板外緣與殼體間一般有1~3mm間隙,與傳熱管之間有2mm左右的間隙,因而會引起水的泄漏。實踐證明,水的泄漏會引起水側(cè)換熱系數(shù)降低20%~30%,總的傳熱系數(shù)降低5%~15%。
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