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【干貨】詳解蒸發器與冷凝器
點擊次數:587 更新時間:2021-08-16

  換熱過程的目的是轉換熱量,蒸發器與冷凝器的制冷循環的兩個必不可少的換熱設備,它們工作性能的好壞,直接影響整個制冷循環的工作效率。
   
     1.蒸發器

    按照冷卻流體的不同,蒸發器分為冷卻液體和冷卻空氣兩大類。
     (1)冷卻液體載冷劑蒸發器
    又稱為間接冷卻式蒸發器,簡稱液體蒸發器,常用的液體載泠劑有水和鹽水。在標準大氣壓下,鹽水的凝固點在0℃以下,比水的凝固點(0℃)低,如Nacl(氯化鈉)溶液的濃度為13%時,其凝固點為-10℃;而水的比熱比鹽水大。所以水可冷卻到0℃,適用于空調系統;鹽水可冷卻到-10~20℃,廣泛應用于冷凍食品和制冰等。
    這類蒸發器的主要工作特征:先由制冷劑在蒸發器吸熱蒸發,將液體載冷劑冷卻,再由液泵將低溫液體載冷劑送往冷間降溫。

    (2)冷卻空氣載冷劑蒸發器
    又稱直接冷卻式蒸發器,制冷劑在管內吸熱蒸發而把管外空氣的溫度降低。按空氣流動的原因,它可分為自然對流式和強迫對流式兩種。
    ·自然對流式冷卻空氣的蒸發器
    又稱排管,這類蒸發器主要應用于冷庫中。制冷劑在排管內流動吸收周圍空氣的熱量汽化,依靠空氣的熱壓作用自然對流,使庫內空氣冷卻,并維持庫內低溫狀態。
    ·強迫對流式冷卻空氣的蒸發器
    這種蒸發器應用于小型空調系統中,如房間空調器等。它由幾排脹接上純鋁質翅片的盤管組成。脹接翅片的目的是增加傳熱面積,加強空氣的擾動性,提高蒸發器的傳熱效率。鋁翅片一般經過陽極化處理,以提高其抗腐蝕性能。翅片厚度通常為0.12~0.20mm,片距1.5~2.5mm,套片管管徑Ф8~Ф16mm。
    翅片管換熱器的型式主要有三種型式,即L型、平直型、和V型。V型蒸發器的結構:
    翅片有平、波紋、沖縫翅片三種。平翅片雖然加工容易,但剛性差、傳熱性能不好,現已逐漸淘汰,波紋翅片與平翅片相比,剛性好,傳熱面積增加,且空氣流過波紋翅片時,增加了擾動和攪拌效應,因此傳熱效率提高1/5左右;而沖逢翅片會使通過翅片的空氣在槽縫中竄來竄去,因此其擾動和攪拌性能比波紋管還好,使傳熱效率比波紋片高1/3,但沖縫翅片空氣阻力大,容易積塵結垢,反而可能使空調器的制冷量急劇下降。
    為了提高蒸發器在制冷劑側的傳熱系數,在國際上大力推廣和應用強化制冷劑管內蒸發和冷凝的內螺紋管代替光管,即在管內表面上加工出許多微細的螺旋槽,與光管相比,可提高傳熱系數1.5~2.0倍,而其管內的壓力損失與光管差不多。

    2.冷凝器
    依據用來冷卻冷凝器的介質來分,冷凝器有風冷式與水冷式兩種,家用空調器制冷量較小,通常采用風冷翅片式冷凝器。
    風冷翅片式冷凝器是利用常溫的空氣來冷卻的,按空氣在冷凝器盤管外側的流動原因,可分為空氣自然對流和強迫對流兩種型式。
    ·空氣自然對流冷凝器
    這種冷凝器的空氣對流依靠熱壓作用,不設置風機,無風機噪聲,結構簡單,不易發生故障,但傳熱效率低,通常用制冷量很小的制冷裝置,如家用冰箱等。

    ·強迫對流式冷凝器
    有風機噪聲,但傳熱效率較高,單位熱負荷的體積小,使用方便,不需水源,應用廣泛。家用空調系統就是用這種型式的冷凝器來進行換熱的。它由幾組蛇形盤管組成,在盤管外加有肋片。盤管組的一側設置軸流風扇。盤管多采用Ф10~Ф16的小徑銅管錯排;肋片片厚為0.1~0.6mm,片間節距為1.5~4mm。這種冷凝器通常做成長方形或L型。

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