蒸发器的种类

蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件，也是一种间壁式热交换设备。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，达到制冷的效果。蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。

蒸发器的种类：

根据被冷却介质的种类不同，蒸发器可分为两大类：  

1、冷却液体载冷剂的蒸发器。用于冷却液体载冷剂——水、盐水或乙二醇水溶液等。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。

2、冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。 以下主要介绍空调系统中常用的冷却液体载冷剂的蒸发器。

一、卧式蒸发器

卧式蒸发器又称为卧式壳管式蒸发器。其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。

按供液方式可分为壳管式蒸发器和干式蒸发器两种。  

1、卧式壳管式蒸发器

卧式壳管式蒸发器是满液式蒸发器。即载冷剂以1～2m/s的速度在管内流动，管外的管束间大部分充满制冷剂体，二者通过管壁进行充分的热交换。吸热蒸发的制冷剂蒸汽，经蒸发器上部的液体分离器，进入压缩机。

为了保证制冷系统正常运行，这种蒸发器中制冷剂的充满高度应适中。液面过高可能使回气中夹带液体而造成压缩机发生液击；反之，液面过低会使得部分蒸发管露出液面而不起换热作用，从而降低蒸发器的传热能力。因此，对于氨蒸发器其充满高度一般为筒体直径的70～80％，对于氟利昂蒸发器充满高度一般为筒体直径的55～65％。     

卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统。其主要特点是：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一定的影响。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。

2、干式氟利昂蒸发器     

这种蒸发器的外形和结构与卧式壳管式蒸发器基本一样，它们之间的主要区别在于：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。此外，由于管外充入的是大量的载冷剂，从而减缓了冻结的危险。

这种蒸发器内制冷剂的充注量只需满液式的1/2～l/3或更少，故称之为“干式蒸发器”。为了提高载冷剂的流速并使其横向冲刷管束，在壳体内装有多块折流板，以提高传热效果。

干式氟利昂蒸发器常用于冷却淡水，水的流速一般为0.5～1.5m/s，铜管时一般取1.0m/s。  

二、立管式和螺旋管式蒸发器     

立管式和螺旋管式蒸发器的共同点是制冷剂在管内蒸发，整个蒸发器管组沉浸在盛满载冷剂的箱体内(或池、槽内)，为了保证载冷剂在箱内以一定速度循环，箱内焊有纵向隔板和装有螺旋搅拌器。载冷剂流速一般为0.3～0.7m/s，以增强传热。     

这两种蒸发器只能用于开式循环系统，故载冷剂必须是非挥发性物质，常用的是盐水和水等。如用盐水，蒸发器管子易被氧化，且盐水易吸潮而使浓度降低。这两种蒸发器可以直接观察载冷剂的流动情况，广泛用于以氨为制冷剂的盐水制冷系统。  

1、立管式蒸发器   

立管式蒸发器全部由无缝钢管焊制而成。蒸发器的列管以组为单位，按照不同的容量要求，蒸发器可由若干组列管组合而成。每一组列管由两个直径较大的水平集管，上面的称为蒸气集管，下面称为液体集管。和在集管上焊接两头弯曲的细立管及粗立管组成。       

上、下水平集管的管径一般为D108×4或D121×4，细立管的直径一般为D57×3.5或D38×3，粗立管的直径一般为D76×4。上集管的一端接汽液分离器，分离回汽中夹带的液滴。下集管的一端与集油器相连。来自贮液器的高压、常温液体制冷剂经节流后从上集管中部的进液管进入蒸发器，进液管位于粗立管中并往下伸至下集管。这样就保证液体能较均匀地分配到各根立管中。由于细立管的相对换热面积较粗立管大，所以在细立管内液体先蒸发产生大量的蒸气并引带液体上升。汽液混合物进入上集管后，其中大部分液体又经粗立管返回下集管，形成了内部循环。而夹带的部分液滴的蒸汽进入汽液分离器，分离出来的液体再次返回下集管，蒸汽被压缩机吸走。蒸发器的润滑油沉积在集油器中，以便定期放出。

2、螺旋管式蒸发器   

螺旋管式蒸发器是对立管式蒸发器改进后的一种变型。其总结构与立管式相似。二者的不同是螺旋管式蒸发器在上、下集管之间焊接的是用两排螺旋管取代了立管。在集管距离相等时，使传热面积增大，因此结构尺寸紧凑，且焊接头较少，加工制造容易。       

在此基础上，国内又开发生产了双头螺旋管式蒸发器，它的螺旋管是由螺径不同的内外两圈组合而成。这样使得蒸发器的结构更为紧凑。