眾所周知,製冷系統的四大部件分別是,壓縮機,蒸發器,冷凝器和節流裝置。這其中,作為空調系統心臟的壓縮機,其種類和特點相較於其他三部件更要為人所熟知。此外,蒸發器則是其中另一個關鍵部件,關於蒸發器的種類和特點,你是否了解呢?今天小編就向各位詳解下乾式、滿液式和降膜式蒸發器的工作原理和結構特點。
一、原理不同
1、乾式殼管式蒸發器
乾式殼管式蒸發器是液體製冷劑經節流後從蒸發器一端的端蓋進入管程,端蓋上鑄有隔板,製冷劑經過兩個或多個流程蒸發並吸收載冷劑的熱量後從同一個端蓋出來後進入壓縮機。
2、滿液式殼管式蒸發器
滿液式殼管式蒸發器是換熱過程中始終液態製冷劑與液態水之間的換熱,產生的製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、降膜式蒸發器
降膜式蒸發器是與升膜式蒸發器的結構基本相同,其區別在於原料液預熱後由蒸發器的頂部經液體分布裝置均勻進入管內,在重力作用下呈膜狀沿管內壁下流,並被蒸發濃縮。氣液混合物並流而下,由加熱管底部進入分離室。
二、特點不同
1、乾式殼管式蒸發器
乾式殼管式蒸發器的換熱器換熱效率相對較低,其換熱係數僅為光管換熱係數的2倍左右,但是其優點是便於回油,控制較為簡便,而製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、滿液式蒸發器
滿液式蒸發器的最大特點就是製冷劑(通常為氨)液體在蒸發器內佔據了大量的空間,通常淹沒蒸發器的一半以上容積,製冷能力較高。但是它需要注入大量製冷劑,並且在採用氟利昂時,潤滑油的分離也是一個問題。
3、降膜蒸發器
降膜蒸發器是流動沸騰,由於管外表面的液膜層厚度小,沒有靜壓產生的沸點升高,傳熱係數高。總的來說降膜蒸發屬於小溫差情況下,但要防止結垢,影響傳熱效率。
三、滿液式與乾式蒸發器結構比較
1、乾式蒸發器的結構和工作過程:
乾式蒸發器製冷劑在換熱管內通過,冷水在換熱管外運行,這樣的換熱器換熱效率相對較低,其換熱係數僅為光管換熱係數的2倍左右,但是其優點是便於回油,控制較為簡便,而製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、滿液式蒸發器的結構和工作過程:
滿液式蒸發器與乾式蒸發器的運行方式恰好相反,冷水在換熱管內通過,製冷劑完全將換熱管浸沒,吸熱後在換熱管外蒸發。滿液式蒸發器的傳熱管表面上有許多針形小孔,管內表面上還有螺旋形凸起強化冷水側的換熱。這種同時強化管外沸騰和管內傳熱的傳熱管,使其傳熱係數較光管提高了5倍左右。
3、乾式和滿液式蒸發器的優缺點
滿液式優點:
蒸發器在管內走水,製冷劑在管簇外面蒸發,所以傳熱面基本上都與液體製冷劑接觸。一般殼體內充注的製冷劑量約為筒體有效容積的55%~65%,製冷劑液體吸熱氣化後經筒體頂部的液體分離器,回入壓縮機。操作管理方便,傳熱係數較高。
滿液式缺點:
製冷系統蒸發溫度低於0℃時,管內水易凍結,破壞蒸發管;
製冷劑充灌量大;
受製冷劑液柱高度影響,筒體底部的蒸發溫度偏高,會減小傳熱溫差;
蒸發器筒體下部會積油,必須有可靠的回油措施,否則影響系統的安全運行。
乾式優點:
乾式蒸發器的製冷劑在管內流動,水在管簇外流動。製冷劑流動通常有幾個流程,由於製冷劑液體的逐漸氣化,通常越向上,其流程管數越多。為了增加水側換熱,在筒體傳熱管的外側設有若干個折流板,使水多次橫掠管簇流動。因而使得:
潤滑油隨製冷劑進入壓縮機,一般不存在積油問題
充灌的製冷劑少,一般只有滿液式的1/3左右;
t0在0℃附近時,水不會凍結。
乾式缺點:
冷劑有多個流程,在端蓋轉彎處如處理不好會產生積液,從而使進入下一個流程的液體分配不均勻,影響傳熱效果。
水側存在洩漏問題,由於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,因而會引起水的洩漏。實踐證明,水的洩漏會引起水側換熱係數降低20%~30%,總的傳熱係數降低5%~15%。
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