蒸发器是制冷系统四大部件之一,是制冷效果和效率的最终体现。蒸发器一般是冷水机组生产厂家设计,选配好的用户不用操心。但为了更好的维护制冷系统,保证其高效运行,冷水机组蒸发器使用中应注意以下几点:液面高度对蒸发温度的影响。由于制冷剂液柱高度的影响,满液式蒸发器底部的蒸发温度要高于液面的蒸发温度。不同的制冷剂,在不同的液面蒸发温度受静液高度的影响不同。无论哪一种制冷剂,液面的蒸发温度越低。静液高度对蒸发温度的影响也就越大。因此,只有在蒸发压力较高时,可以忽略。也就是说,此时使用蒸发器就变得不经济了。
关于专业蒸发器的优势:1.相较于传统蒸发技术,热泵蒸发技术在能耗上可以节约90%以上;2.其唯一的热源为电。无需任何蒸汽供热或者作为辅助热源,因而大大节省设备的配套设施的投资及消耗;3.由于热泵其自身可以同时输出冷媒对物料产生的蒸汽进行冷凝,所以无需任何外部的冷却水供应,因而大大节省设备的配套设施及冷却水和电的消耗;4.模块化设计。设备结构更加紧凑,占地面积小,组装运行快速方便;5.超低温蒸发。真空度达45mbar,蒸发温度最低可达32℃。更加适合热敏性物料。对于腐蚀性物料对蒸发器的腐蚀程度降到最低,延长设备的寿命;6.全自动化控制及运行。7.相较于MVR蒸发器,其操作简单,控制点少,自动化程度更高,故障率低,运行稳定,维修及保养成本极低。
干式壳管式蒸发器为全部制冷剂在管内蒸发的壳管式蒸发器,多为卧式,主要用于氟利昂制冷装置。干式壳管式蒸发器与满液式蒸发器(壳管式)结构基本相同,但工作过程却完全不同,专业蒸发器的制冷剂在冷却管内流动蒸发,载冷剂在管外流动被冷却。载冷剂由蒸发器前端的筒体下部进入,经折流板折流后,从另一端上部流出。制冷剂由前端盖下部进入,往返2~4个流程后由前端盖上部流出。由于端盖对制冷剂的流动有折返作用,制冷剂在流动蒸发过程中比容不断增大,所以每个流程中的冷却管数也依次增多。出于载冷剂被折流上下流动,而制冷剂则前后往返流动,所以液体载冷剂与冷却管接触良好,传热系数较大。这种蒸发器的制冷剂充填量很少,大约为管组容积的35~40%。制冷剂在管内流动过程中全部变成气体,为保持冷库制冷机吸气过热度不变,制冷剂的供液量由膨胀阀自动控制。
工业换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称热交换器。蒸发器的应用广泛,日常生活中取暖用暖气散热器片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上油冷却器等,都是换热器。专业蒸发器还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用的主要设备之一。换热器既可是一种单独的设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺设备的组成部分,如氨合成塔内的热交换器。由于制造工艺和科学水平的限制,早期的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重,蛇管壳式换热器等。随着制造工艺的发展,逐步形成一种管壳式换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也较好。
卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统。蒸发器主要特点是:结构紧凑,液体与传热表面接触好,传热系数高。但是它需要充入大量制冷剂,液柱对蒸发温度将会有定的影响。且当盐水浓度降低或盐水泵因故停机时,盐水在管内有被冻结的可能。若制冷剂为氟利昂,则氟利昂内溶解的润滑油很难返回压缩机。此外清洗时需停止工作。干式氟利昂蒸发器主要区别在于:制冷剂在管内流动,而载冷剂在管外流动。节流后的氟利昂液体从一侧端盖的下部进入蒸发器,经过几个流程后从端盖的上部引出,制冷剂在管内随着流动而不断蒸发,所以壁面有一部分为蒸气所占有,因此,它的传热效果不如满液式。但是它无液柱对蒸发温度的影响,且由于氟利昂流速较高(≥4m/s),则回油较好。
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