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制冷機(jī)干式、滿液式和降膜式蒸發(fā)器區(qū)別以及優(yōu)缺點(diǎn)

干式蒸發(fā)器

干式蒸發(fā)器制冷劑在換熱管內(nèi)通過，冷水在高效換熱管外運(yùn)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(diǎn)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(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，制冷劑*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(qiáng)化冷水側(cè)的換熱。這種同時強(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(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)。總的來說降膜蒸發(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)組來說傳熱效率更高，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，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，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，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(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，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。

 

其優(yōu)點(diǎn)是：

①潤滑油隨制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)，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)。

 

但使用這種蒸發(fā)器必須注意：

①制冷劑有多個流程，在端蓋轉(zhuǎn)彎處如處理不好會產(chǎn)生積液，從而使進(jìn)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%。