高低溫濕熱試驗(yàn)箱蒸發(fā)器的種類(lèi)和工作原理

蒸發(fā)器是制冷機(jī)中的冷量輸出設(shè)備。制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，吸收低溫?zé)嵩唇橘|(zhì)（水或空氣）的熱量，達(dá)到制冷的目的。

蒸發(fā)器按其冷卻的介質(zhì)不同分為：冷卻空氣的蒸發(fā)器、冷卻液體（水或其它液體載冷劑）的蒸發(fā)器。

冷卻空氣的蒸發(fā)器：

空氣自然對(duì)流時(shí)多采用光盤(pán)管結(jié)構(gòu)，空氣強(qiáng)制對(duì)流時(shí)采用翅片管結(jié)構(gòu)

冷卻液體（水或其它液體載冷劑）的蒸發(fā)器：

殼管式，沉沒(méi)式

根據(jù)制冷劑供液方式的不同：

滿(mǎn)液式蒸發(fā)器，干式蒸發(fā)器，循環(huán)式蒸發(fā)器，噴淋式蒸發(fā)器，

滿(mǎn)液式蒸發(fā)器

按其結(jié)構(gòu)分為臥式殼管式、水箱直管式、水箱式等幾種結(jié)構(gòu)型式。它們的共同特點(diǎn)是在蒸發(fā)器內(nèi)充滿(mǎn)了液態(tài)制冷劑，運(yùn)行中吸熱蒸發(fā)產(chǎn)生的制冷劑蒸氣不斷地從液體中分離出來(lái)。由于制冷劑與傳熱面充分接觸，沸騰換熱系數(shù)更高。但不足之處是制冷劑充注量大，液柱靜壓會(huì)給蒸發(fā)溫度造成不良影響；若采用能溶于潤(rùn)滑油的制冷劑，潤(rùn)滑油難以返回壓縮機(jī)。

殼管式滿(mǎn)液式蒸發(fā)器：

一般為臥式結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖。制冷劑在殼內(nèi)管外蒸發(fā)；載冷劑在管內(nèi)流動(dòng)，一般為多程式。載冷劑的進(jìn)出口設(shè)在端蓋上，取下進(jìn)上出走向。制冷劑液體從殼底部或側(cè)面進(jìn)入殼內(nèi)，蒸氣由上部引出后返回到壓縮機(jī)。殼內(nèi)制冷劑始終保持約為殼徑70%~80%的靜液面高度。

殼管式滿(mǎn)液式蒸發(fā)器應(yīng)注意以下問(wèn)題：

①以水為載冷劑，其蒸發(fā)溫度降低到0℃以下時(shí)，管內(nèi)可能會(huì)結(jié)冰，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致傳熱管脹裂。同時(shí)蒸發(fā)器水容量小，運(yùn)行時(shí)熱穩(wěn)定性差；

②低蒸發(fā)壓力時(shí),液體在殼體內(nèi)的靜液柱會(huì)使底部溫度升高,傳熱溫差減小；

③與潤(rùn)滑油互溶的制冷劑，使用滿(mǎn)液式蒸發(fā)器存在著回油困難；

④制冷劑充注量較大。同時(shí)不適于機(jī)器在運(yùn)動(dòng)條件下工作，液面搖晃會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)沖缸事故；

⑤在滿(mǎn)液式蒸發(fā)器中，由于制冷劑氣化，產(chǎn)生大量氣泡，使液面升高，因此制冷劑充注量不應(yīng)浸沒(méi)全部換熱面。

水箱式蒸發(fā)器：

水箱式蒸發(fā)器可由平行直管或螺旋管組成（又稱(chēng)為立式蒸發(fā)器）。它們均沉浸在液體載冷劑中工作，由于攪拌器的作用，液體載冷劑在水箱內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，以增強(qiáng)傳熱效果。制冷劑液體在管內(nèi)蒸發(fā)吸熱，使管外載冷劑降溫。

1—集油器；2—均壓管；3—汽-液分離器；4—上集氣管；5—水箱；6—泄水口；7—攪拌器；8—溢流管；9—隔板；10—直立管管束；11—下集液管

可以克服殼管式滿(mǎn)液式蒸發(fā)器的可能會(huì)結(jié)冰，及運(yùn)行時(shí)熱穩(wěn)定性差缺點(diǎn)，同時(shí)制冷劑下進(jìn)上出，符合液體沸騰時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，循環(huán)良好，沸騰換熱系數(shù)較高。

非滿(mǎn)液蒸發(fā)器

非滿(mǎn)液式蒸發(fā)器（干式蒸發(fā)器）

干式蒸發(fā)器是一種制冷劑液體在傳熱管內(nèi)能夠*氣化的蒸發(fā)器。其傳熱管外側(cè)的被冷卻介質(zhì)是載冷劑（水）或空氣，制冷劑則在管內(nèi)吸熱蒸發(fā)，其每小時(shí)流量約為傳熱管內(nèi)容積的20%-30%。增加制冷劑的質(zhì)量流量，可增加制冷劑液體在管內(nèi)的濕潤(rùn)面積。同時(shí)其進(jìn)出口處的壓差隨流動(dòng)阻力增大而增加，以至使制冷系數(shù)降低。

按冷卻介質(zhì)分：

冷卻液體干式蒸發(fā)器，冷卻空氣干式蒸發(fā)器（直接蒸發(fā)式空氣冷卻器）

冷卻液體干式蒸發(fā)器：

干式殼管焊接板，式蒸發(fā)器蒸發(fā)器

1、干式殼管蒸發(fā)器

殼管式干式蒸發(fā)器分為直管式和U形管式的結(jié)構(gòu)型式。它們的共同特點(diǎn)是殼內(nèi)裝有多塊圓缺形折流板，目的在于提高管外載冷劑流速、增強(qiáng)換熱效果

干式殼管式蒸發(fā)器的特點(diǎn)是：

①能保證進(jìn)入制冷系統(tǒng)的潤(rùn)滑油順利返回壓縮機(jī)；

②所需要的制冷劑充注量較小，僅為同能力滿(mǎn)液式蒸發(fā)器的1/3；

③用于冷卻水時(shí)，即使蒸發(fā)溫度達(dá)到0℃，也不會(huì)發(fā)生凍結(jié)事故；

④可采用熱力膨脹閥供液，這比滿(mǎn)液式的浮球閥供液更加可靠。

直接蒸發(fā)式空氣冷卻器

直接蒸發(fā)式空氣冷卻器

這類(lèi)蒸發(fā)器按空氣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分有冷卻自由運(yùn)動(dòng)空氣的蒸發(fā)器和冷卻強(qiáng)制流動(dòng)空氣的蒸發(fā)器兩種型式。

1、冷卻自由運(yùn)動(dòng)空氣的蒸發(fā)器：由于被冷卻空氣呈自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其傳熱系數(shù)較低。所以這種蒸發(fā)器被制成光管蛇形管管組，通常稱(chēng)做冷卻排管。一般用于冷藏庫(kù)和低溫試驗(yàn)裝置中。

冷卻排管具有存液量少，其充液量約為排管內(nèi)容積的40%左右，操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。但存在管內(nèi)制冷劑流動(dòng)阻力大，蒸發(fā)后的蒸氣不易排出。同時(shí)由于管外空氣為自由運(yùn)動(dòng)，傳熱系數(shù)較低，一般在6.3-8.1W（m2·K）范圍。

2、冷卻強(qiáng)制流動(dòng)空氣的蒸發(fā)器（又稱(chēng)冷風(fēng)機(jī)）：由于光管式空氣冷卻器傳熱系數(shù)K很低，為加強(qiáng)空氣側(cè)的換熱，往往需要在管外設(shè)置肋片以提高傳熱系數(shù)值。但是在一般情況下，設(shè)置肋管后因片距較小會(huì)引起較大的流動(dòng)阻力，必須采取措施強(qiáng)制空氣以一定的流速通過(guò)肋片管族，以便于獲得較好的換熱效果。

這種蒸發(fā)器具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，可以改變空氣的含濕量，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。但從制造工藝要求分析，肋片與傳熱管的緊密接觸是提高其傳熱效果的關(guān)鍵。

循環(huán)式蒸發(fā)器

這種蒸發(fā)器中，制冷劑在其管內(nèi)反復(fù)循環(huán)吸熱蒸發(fā)直至*氣化，故稱(chēng)做循環(huán)式蒸發(fā)器。循環(huán)式蒸發(fā)器多應(yīng)用于大型的液泵供液和重力供液冷庫(kù)系統(tǒng)或低溫環(huán)境試驗(yàn)裝置。

循環(huán)式蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)在于蒸發(fā)器管道內(nèi)表面能始終*潤(rùn)濕，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)很高。但體積較大，制冷劑充注量較多。

高低溫濕熱試驗(yàn)箱 技術(shù)規(guī)格：