一、干式蒸發器
干式蒸發器制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,其換熱系數僅為光管換熱系數的2倍左右,但是其優點是便于回油,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。
二、滿液式蒸發器
滿液式蒸發器與干式蒸發器的運行方式恰好相反,冷水在換熱管內通過,制冷劑完全將換熱管浸沒,吸熱后在換熱管外蒸發。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,使其傳熱系數較光管提高了5倍左右。
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。
降膜(mo)蒸(zheng)發是(shi)流(liu)動沸騰,由于管外表面的(de)液(ye)膜(mo)層厚度(du)小(xiao),沒(mei)有靜壓(ya)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)沸點升高,傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)系數高。而滿液(ye)式(shi)蒸(zheng)發(也就是(shi)沉浸式(shi)蒸(zheng)發)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)氣泡易于集聚(ju)在換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)管的(de)表面,導致換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)效(xiao)率下降,其換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)效(xiao)果不如降膜(mo)蒸(zheng)發。總的(de)來說降膜(mo)蒸(zheng)發屬于小(xiao)溫差情況下,但要防止(zhi)結垢,影(ying)響傳(chuan)(chuan)熱(re)(re)效(xiao)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”一般用于中央空調的冷源,或者空調工況的制冷,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組,而能同時制熱的,我們叫做“熱泵”機組。
而(er)“滿液(ye)式”是(shi)指機組所用的(de)(de)(de)“殼管(guan)式蒸發(fa)器”采用了(le)“滿液(ye)式蒸發(fa)器”的(de)(de)(de)形式,這是(shi)區別于“干(gan)式”、“降膜式”的(de)(de)(de)一種殼管(guan)式蒸發(fa)器。它的(de)(de)(de)“殼程(cheng)”內(nei)走制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)劑(ji)循環,“管(guan)程(cheng)”內(nei)走冷(leng)(leng)(leng)凍水(shui)循環,從剖面(mian)上看(kan),就好(hao)像是(shi)筒(tong)體(ti)里(li)有大半(ban)筒(tong)制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)劑(ji),而(er)走水(shui)的(de)(de)(de)管(guan)束浸(jin)泡(pao)在(zai)制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)劑(ji)里(li)。它和“干(gan)式蒸發(fa)器”剛好(hao)相反,干(gan)式的(de)(de)(de)是(shi)“管(guan)程(cheng)”走制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)劑(ji),“殼程(cheng)”走水(shui),好(hao)比制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)(leng)劑(ji)管(guan)束浸(jin)泡(pao)在(zai)水(shui)里(li)。
滿液式蒸發器,以及滿液式機組,比起干式蒸發器/干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),制冷效果好。但是制冷劑充注量要求大,并且需要專用的回油系統,幫助壓縮機回油。
滿液式就是冷(leng)媒(mei)在銅(tong)(tong)管(guan)(guan)與殼(ke)管(guan)(guan)之(zhi)間,而冷(leng)凍水在銅(tong)(tong)管(guan)(guan)里面流動(dong),干式就是他兩(liang)相反(fan)。冷(leng)媒(mei)在銅(tong)(tong)管(guan)(guan)里蒸發,水在銅(tong)(tong)管(guan)(guan)與殼(ke)管(guan)(guan)之(zhi)間流動(dong),他們主要用于熱泵空調(diao)上。在工業(ye)低溫冷(leng)水機一(yi)般都是用普通那種干式的(de)蒸發器。
四、干式和滿液式蒸發器的優缺(que)點(dian)
滿液式殼(ke)管蒸發(fa)器在管內(nei)走(zou)水(shui),制冷(leng)劑在管簇(cu)外面蒸發(fa),所(suo)以傳(chuan)熱(re)面基本(ben)上都與(yu)液體(ti)(ti)制冷(leng)劑接觸。一般殼(ke)體(ti)(ti)內(nei)充注的制冷(leng)劑量約為筒(tong)體(ti)(ti)有效容積的55%~65%,制冷(leng)劑液體(ti)(ti)吸熱(re)氣化(hua)后經筒(tong)體(ti)(ti)頂部的液體(ti)(ti)分離器,回入壓縮機。操作(zuo)管理方便,傳(chuan)熱(re)系數較高。
其缺點是:
①制冷系統蒸發溫度低于0℃時,管內水易凍結,破壞蒸發管;
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。
干式殼管式即非滿液式蒸發器的制冷劑在管內流動,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(qi)優點(dian)是:
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。
但使用(yong)這種蒸發器必須(xu)注意(yi):
①制冷劑有多個流程,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換熱系數降低20%~30%,總的傳熱系數降低5%~15%。