În industria de refrigerare și aer condiționat, evaporatorul este unul dintre cele mai importante componente, responsabile de transformarea refrigerantului lichid de joasă presiune într-o stare gazoasă, absorbind astfel căldura și obținerea unui efect de răcire. În funcție de poziția relativă și modelul de debit dintre agent frigorific și tubul de schimb de căldură, evaporatorul este împărțit în principal în două categorii: evaporator uscat și evaporator inundat.
1. Evaporator uscat
Evaporatorul uscat este format dintr -o coajă cu mai multe tuburi de schimb de căldură dispuse în paralel sau în serie. Defecțiunile sau plăcile de ghidare pot fi furnizate în exteriorul tubului de schimb de căldură pentru a ghida direcția debitului de apă, pentru a asigura că apa de răcire poate acoperi uniform toate suprafețele tubului de schimb de căldură și poate îmbunătăți eficiența transferului de căldură. Un spațiu de separare a gazelor este adesea prevăzut în partea de sus pentru a separa agentul frigorific gazous de agentul frigorific lichid pentru a se asigura că numai agentul frigorific gazos este trimis compresorului.
Proces de lucru: lichidul frigorific intră în tubul de schimb de căldură din partea inferioară a evaporatorului și începe să absoarbă căldura din apa de răcire din afara tubului. Pe măsură ce căldura este absorbită, refrigerantul se evaporă treptat într -o stare gazoasă, iar presiunea și temperatura refrigerantului rămân relativ constante în timpul acestui proces. Gazul frigorific evaporat se ridică în partea de sus a evaporatorului, unde este îndepărtat în continuare de dispozitivul de separare a gazelor și apoi aspirat în compresor.
În același timp, apa de răcire din circulația externă îndepărtează continuu căldura pentru a menține condițiile de diferență de temperatură necesare pentru procesul de evaporare. Deoarece evaporatorul uscat folosește convecția naturală pentru a transfera căldura, eficiența generală a schimbului de căldură este mai mică decât cea a evaporatorului inundat; Dar înseamnă, de asemenea, că este necesară o umplutură mai mică pentru agent frigorific pentru a îndeplini cerințele de lucru, reducerea costurilor și a riscurilor potențiale.
Avantaje: performanță bună de revenire a uleiului, uleiul de lubrifiere poate fi returnat direct la compresor cu agentul frigorific, iar cantitatea de umplere a frigorificului este mică, aproximativ aproximativ o treime din evaporatorul inundat.
Dezavantaje: în comparație cu evaporatorul inundat, eficiența transferului de căldură este scăzută, aproximativ de două ori coeficientul de transfer de căldură al tubului gol.
2. Evaporator inundat
Evaporatorul inundat este un echipament de schimb de căldură de înaltă eficiență, utilizat pe scară largă în sistemele de refrigerare și aer condiționat. Principala sa caracteristică este că apa rece curge în interiorul tuburilor de schimb de căldură, în timp ce agentul frigorific se cufundă complet aceste tuburi de schimb de căldură și fierbe și se evaporă în afara tuburilor.
Caracteristici structurale: evaporatorul inundat este format dintr-o coajă închisă care conține un număr mare de tuburi de schimb de căldură de înaltă eficiență dispuse în paralel. Aceste tuburi de schimb de căldură pot fi netede sau au tratamente speciale de suprafață sau structuri interne (cum ar fi proeminențe în spirală) pentru a îmbunătăți eficiența transferului de căldură. În unele modele, tuburile de schimb de căldură pot avea, de asemenea, găuri sau alte forme de caracteristici de suprafață pentru a promova procesul de fierbere a refrigerantului.
Există un port de alimentare lichid în partea de jos a cochiliei și un dispozitiv de separare a gazelor-lichide în partea de sus pentru a se asigura că numai agentul frigorific gazos este trimis compresorului. Pentru a îmbunătăți efectul de schimb de căldură pe partea apei de răcire, uneori se așează defecțiuni între tuburile de schimb de căldură pentru a face calea de curgere a apei mai chinuitoare, crescând astfel zona de contact și perturbarea.
Procesul de lucru: Refrigerant lichid intră în coajă din partea de jos a evaporatorului și cufundă complet tuburile de schimb de căldură. Încălzirea și evaporarea refrigerantă: Când refrigerantul lichid de temperatură joasă și de joasă presiune contactează tuburile de schimb de căldură la temperaturi mai mari, acesta începe să absoarbă căldura din apa rece din tuburi și se evaporă treptat într-o stare gazoasă. În acest proces, deoarece agentul frigorific este în contact direct cu suprafața de schimb de căldură, se poate obține o eficiență foarte mare de transfer de căldură.
Pe măsură ce se evaporă mai mult refrigerant, amestecul se ridică în vârful evaporatorului. Aici, picăturile lichide nevaporate sunt îndepărtate de un separator special conceput pentru gaze pentru a se asigura că numai agentul frigorific gazoin este trimis compresorului pentru următorul ciclu. În același timp, apa rece care trece prin tubul de schimb de căldură se răcește din cauza eliberării de căldură, apoi curge din evaporator pentru a continua să participe la ciclul de răcire al sistemului. Deoarece se va acumula o anumită cantitate de ulei lubrifiant pe parcursul întregului proces de schimb de căldură, sunt necesare măsuri eficiente de returnare a uleiului, cum ar fi utilizarea unei pompe de ejector sau a gravitației pentru a descărca în mod regulat uleiul de lubrifiere acumulat în partea de jos pentru a asigura funcționarea normală a sistemului.
Avantaje: coeficient de transfer de căldură ridicat, control simplu și funcționare și gestionare convenabilă.
Dezavantaje: Când temperatura de evaporare este mai mică decât gradul 0, există un risc de înghețare a apei în tub. Volumul de umplere a frigorificului este mare, aproximativ 55% ~ 65% din volumul efectiv al cilindrului. Afectată de înălțimea coloanei lichidului de refrigerare, temperatura de evaporare din partea de jos a cilindrului este ridicată, ceea ce reduce diferența generală de temperatură de transfer de căldură. Partea inferioară a cilindrului este predispusă la acumularea de ulei și sunt necesare măsuri eficiente de returnare a uleiului pentru a asigura funcționarea în siguranță.
