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干式、满液式、降膜式蒸发器的区别

来源:暖通空调在线论坛 时间:2020-01-10
 蒸发器是制冷器四大件中很重要的一个部件,低温的冷凝“液”体通过蒸发器,与外界的空气进行热交换,“气”化吸热,达到制冷效果。

 

蒸发器主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室内液体提供蒸发器所需的热量,促使液体沸腾汽化,蒸发是使气液两相完全分离。

 

01干式蒸发器

 

干式壳管蒸发器实际上为管内蒸发的卧式管式蒸发器。其制冷剂液体的充装量很少,大约为管组内部容积的35%~40%,而且制冷剂在汽化过程中不存在自由页面,因此称为干式蒸发器。

02满液式蒸发器

 

满液式和干式蒸发器外形相似,但两者在制冷剂流程方面有明显的不同。满液式蒸发器中的制冷剂走壳程,制冷剂从壳体的下部进入,在换热管外流动并沸腾,沸腾后的蒸汽从壳体上部排出。

满液式蒸发器的传热管表面上有许多针形小孔,管内表面上还有螺旋形凸起强化冷水侧的换热。这种同时强化管外沸腾和管内传热的高效传热管,使其传热系数较光管提高了5倍左右。

 

03降膜式蒸发器

 

降膜式蒸发器,又称之为“喷淋式蒸发器”。这种换热器与满液式蒸发器相似,但它又与满液式蒸发器有区别。这种蒸发器的制冷剂是从换热器的上部喷淋都换热管上,制冷剂只是在换热管上形成一层薄薄的冷剂液膜,这样制冷剂在沸腾蒸发时便减少了静液位压力,从而提高了换热效率,其换热效率较满液式机组提高了5倍左右。

 

降膜蒸发是流动沸腾,由于管外表面的液膜层厚度小,没有静压产生的沸点升高,传热系数高。而满液式蒸发(也就是沉浸式蒸发)产生的气泡易于集聚在换热管的表面,导致换热效率下降,其换热效果不如降膜蒸发。降膜蒸发属于小温差情况下,但要防止结垢,影响传热效率。

 

“冷水机组”,是对一种制冷机组的习惯命名法,这种“冷水机组”一般用于中央空调的冷源,或者空调工况的制冷,输出的是低温的冷水,通常叫做“冷冻水”,故而得名。一般把只能制冷的叫做冷水机组,而能同时制热的,我们叫做“热泵”机组。

 

而“满液式”是指机组所用的“壳管式蒸发器”采用了“满液式蒸发器”的形式,这是区别于“干式”、“降膜式”的一种壳管式蒸发器。它的“壳程”内走制冷剂循环,“管程”内走冷冻水循环,从剖面上看,就好像是筒体里有大半筒制冷剂,而走水的管束浸泡在制冷剂里。它和“干式蒸发器”刚好相反,干式的是“管程”走制冷剂,“壳程”走水,好比制冷剂管束浸泡在水里。

 

满液式蒸发器,以及满液式机组,比起干式蒸发器/干式机组来说传热效率更高,出水温度与蒸发温度的趋近温差小,沿程阻力小,适合循环量大的机组(比如离心机),制冷效果好。但是制冷剂充注量要求大,并且需要专用的回油系统,帮助压缩机回油。

 

满液式就是冷媒在铜管与壳管之间,而冷冻水在铜管里面流动,干式就是他两相反。冷媒在铜管里蒸发,水在铜管与壳管之间流动,他们主要用于热泵空调上。在工业低温冷水机一般都是用普通那种干式的蒸发器。

 

04干式和满液式蒸发器的区别

 

干式蒸发器VS满液式蒸发器

 

满液式壳管蒸发器在管内走水,制冷剂在管簇外面蒸发,因此传热面基本上都与液体制冷剂接触。一般壳体内充注的制冷剂量约为筒体有效容积的55%~65%,制冷剂液体吸热气化后经筒体顶部的液体分离器,回入压缩机。

 

缺点:

(1)蒸发系统蒸发温度低于℃时,管内水易冻结,破坏蒸发管

(2)制冷剂充灌量大

(3)受制冷剂液柱高度影响,筒体底部的蒸发温度偏高,会减小传热温差

(4)蒸发器筒体下部会积油,必须有可靠的回油措施,否则影响系统的安全运行

 

干式壳管式即非满液式蒸发器的制冷剂在管内流动,水在管簇外流动。制冷剂流动通常有几个流程,由于制冷剂液体逐渐气化,通常越向上,其流程管数越多,为了增加水侧换热,在筒体传热管的外侧设有若干个折流板,使水多次横掠管簇流动。

 

优点:

(1)润滑油随制冷剂进入压缩机,一般不存在积油问题

(2)充灌的制冷剂少,一般只有满液式的1/3左右

(3)t0早0℃附近时,水不会结冰

 

注意:

(1)制冷剂有多个流程,在端盖转弯处如处理不好,会产生积液,从而使进入下一个流程的液体分配不均匀,影响传热效果。

(2)水侧存在泄漏问题,由于折流板外缘与壳体间一般有1~3mm间隙,与传热管之间有2mm左右的间隙,因而会引起水的泄漏。

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(责任编辑:pppp1221)

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