眾所周知,制冷系統(tǒng)的四大部件分別是,壓縮機(jī),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(jī),其種類(lèi)和特點(diǎn)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(gè)關(guān)鍵部件,關(guān)于蒸發(fā)器的種類(lèi)和特點(diǎn),你是否了解呢?今天制冷百科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(diǎn)。
干式蒸發(fā)器
干式蒸發(fā)器制冷劑在換熱管內(nèi)通過(guò),冷水在高效換熱管外運(yùn)行,這樣的換熱器換熱效率相對(duì)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(diǎn)是便于回油,控制較為簡(jiǎn)便,而制冷劑的充注量大約是滿液式機(jī)組充注量的1/2~1/3左右。
滿液式蒸發(fā)器
滿液式蒸發(fā)器與干式蒸發(fā)器的運(yùn)行方式恰好相反,冷水在換熱管內(nèi)通過(guò),制冷劑完全將換熱管浸沒(méi),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(qiáng)化冷水側(cè)的換熱。這種同時(shí)強(qiáng)化管外沸騰和管內(nèi)傳熱的高效傳熱管,使其傳熱系數(shù)較光管提高了5倍左右。
降膜式蒸發(fā)器
降膜式蒸發(fā)器,也稱(chēng)之為噴淋式蒸發(fā)器,這種換熱器與滿液式蒸發(fā)器相似,但是它又與滿液式蒸發(fā)器有區(qū)別。這種蒸發(fā)器的制冷劑是從換熱器的上部噴淋到換熱管上,制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(fā)時(shí)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(jī)組提高了5左右。
降膜蒸發(fā)是流動(dòng)沸騰,由于管外表面的液膜層厚度小,沒(méi)有靜壓產(chǎn)生的沸點(diǎn)升高,傳熱系數(shù)高。而滿液式蒸發(fā)(也就是沉浸式蒸發(fā))產(chǎn)生的氣泡易于集聚在換熱管的表面,導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降,其換熱效果不如降膜蒸發(fā)。總的來(lái)說(shuō)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。
“冷水機(jī)組”,是對(duì)一種制冷機(jī)組的習(xí)慣命名法,這種“冷水機(jī)組”一般用于中央空調(diào)的冷源,或者空調(diào)工況的制冷,輸出的是低溫的冷水,通常叫做“冷凍水”,故而得名。一般把只能制冷的叫做冷水機(jī)組,而能同時(shí)制熱的,我們叫做“熱泵”機(jī)組。
而“滿液式”是指機(jī)組所用的“殼管式蒸發(fā)器”采用了“滿液式蒸發(fā)器”的形式,這是區(qū)別于“干式”、“降膜式”的一種殼管式蒸發(fā)器。它的“殼程”內(nèi)走制冷劑循環(huán),“管程”內(nèi)走冷凍水循環(huán),從剖面上看,就好像是筒體里有大半筒制冷劑,而走水的管束浸泡在制冷劑里。它和“干式蒸發(fā)器”剛好相反,干式的是“管程”走制冷劑,“殼程”走水,好比制冷劑管束浸泡在水里。
滿液式蒸發(fā)器,以及滿液式機(jī)組,比起干式蒸發(fā)器/干式機(jī)組來(lái)說(shuō)傳熱效率更高,出水溫度與蒸發(fā)溫度的趨近溫差小,沿程阻力小,適合循環(huán)量大的機(jī)組(比如離心機(jī)),制冷效果好。但是制冷劑充注量要求大,并且需要專(zhuān)用的回油系統(tǒng),幫助壓縮機(jī)回油。
滿液式就是冷媒在銅管與殼管之間,而冷凍水在銅管里面流動(dòng),干式就是他兩相反。冷媒在銅管里蒸發(fā),水在銅管與殼管之間流動(dòng),他們主要用于熱泵空調(diào)上。在工業(yè)低溫冷水機(jī)一般都是用普通那種干式的蒸發(fā)器。
干式和滿液式蒸發(fā)器的優(yōu)缺點(diǎn)
滿液式殼管蒸發(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(jī)。操作管理方便,傳熱系數(shù)較高。
其缺點(diǎn)是:
①制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度低于0℃時(shí),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(huì)減小傳熱溫差;
④蒸發(fā)器筒體下部會(huì)積油,必須有可靠的回油措施,否則影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
干式殼管式即非滿液式蒸發(fā)器的制冷劑在管內(nèi)流動(dòng),水在管簇外流動(dòng)。制冷劑流動(dòng)通常有幾個(gè)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(gè)折流板,使水多次橫掠管簇流動(dòng)。
其優(yōu)點(diǎn)是:
①潤(rùn)滑油隨制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī),一般不存在積油問(wèn)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(shí),水不會(huì)凍結(jié)。
但使用這種蒸發(fā)器必須注意:
①制冷劑有多個(gè)流程,在端蓋轉(zhuǎn)彎處如處理不好會(huì)產(chǎn)生積液,從而使進(jìn)入下一個(gè)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(wèn)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(huì)引起水的泄漏。實(shí)踐證明,水的泄漏會(huì)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%。
文章來(lái)源:精密空調(diào)m.orzll.com
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