乾式、滿液式、降膜式蒸發器三種蒸發器的區別

2021-01-09 製冷快報


  乾式蒸發器

製冷劑

在換熱管內通過,冷水在高效換熱管外運行,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。


  



  二、滿液式蒸發器


  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高效傳熱管,使其傳熱係數較光管提高了5倍左右。


  乾式、滿液式、降膜式蒸發器三種蒸發器的區別


  三、降膜式蒸發器


  降膜式蒸發器,也稱之為噴淋式蒸發器,這種換熱器與滿液式蒸發器相似,但是它又與滿液式蒸發器有區別。這種蒸發器的製冷劑是從換熱器的上部噴淋到換熱管上,製冷劑只是在換熱管上形成一層薄薄的冷劑液膜,這樣冷劑在沸騰蒸發時便減少了靜液位壓力,從而提高了換熱效率,其換熱效率較滿液式機組提高了5左右。


  乾式、滿液式、降膜式蒸發器三種蒸發器的區別


  降膜蒸發是流動沸騰,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。而滿液式蒸發(也就是沉浸式蒸發)產生的氣泡易於集聚在換熱管的表面,導致換熱效率下降,其換熱效果不如降膜蒸發。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。


  「

冷水機

組」,是對一種

制冷機組

的習慣命名法,這種「冷水機組」一般用於

中央空調

的冷源,或者空調工況的製冷,輸出的是低溫的冷水,通常叫做「冷凍水」,故而得名。一般把只能製冷的叫做冷水機組,而能同時制熱的,我們叫做「

熱泵

」機組。


  而「滿液式」是指機組所用的「殼管式蒸發器」採用了「滿液式蒸發器」的形式,這是區別於「乾式」、「降膜式」的一種殼管式蒸發器。它的「殼程」內走製冷劑循環,「管程」內走冷凍水循環,從剖面上看,就好像是筒體裡有大半筒製冷劑,而走水的管束浸泡在製冷劑裡。它和「乾式蒸發器」剛好相反,乾式的是「管程」走製冷劑,「殼程」走水,好比製冷劑管束浸泡在水裡。


  滿液式蒸發器,以及滿液式機組,比起乾式蒸發器/乾式機組來說傳熱效率更高,出水溫度與蒸發溫度的趨近溫差小,沿程阻力小,適合循環量大的機組(比如離心機),製冷效果好。但是製冷劑充注量要求大,並且需要專用的回油系統,幫助

壓縮機

回油。


  滿液式就是

冷媒

銅管

與殼管之間,而冷凍水在銅管裡面流動,乾式就是他兩相反。冷媒在銅管裡蒸發,水在銅管與殼管之間流動,他們主要用於熱泵空調上。在工業低溫冷水機一般都是用普通那種乾式的蒸發器。


  四、乾式和滿液式蒸發器的優缺點


  滿液式殼管蒸發器在管內走水,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。


  其缺點是:


  ①製冷系統蒸發溫度低於0℃時,管內水易凍結,破壞蒸發管;

  ②製冷劑充灌量大;

  ③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;

  ④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。

  乾式殼管式即非滿液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。


  其優點是:


  ①潤滑油隨製冷劑進入壓縮機,一般不存在積油問題

  ②充灌的製冷劑少,一般只有滿液式的1/3左右;

  ③t0在0℃附近時,水不會凍結。


  但使用這種蒸發器必須注意:


  ①製冷劑有多個流程,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;

  ②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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