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1、中央空调基础知识-新手入门 中央空调基础知识 孟祥龙 2008 年 7月 15 日 孟祥龙 编写 蒸发器的形式分类 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 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 一卧式壳管式蒸发器 外观照片 内部结构 1卧式壳管式蒸发器是满液式蒸发器 即载冷剂以 12ms 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
2、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 1 孟祥龙 编写 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 7080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
3、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 4ms 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 12l3 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
4、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 0515ms铜管时 一般取 10ms 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 0307ms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
5、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 D1084 或 D1214细立管的直径一般为 D5735 2 孟祥龙 编写 或 D383粗立管的直径一般为 D764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
6、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 三冷却
7、排管 冷却排管是用来冷却空气的一种蒸发器长期以来广泛地应用于低温冷藏库中制 冷剂在冷却排管内流动并蒸发管外作为传热介质的被冷却空气作自然对流 冷却排管的型式繁多按管组在库房中的安装位置可分为三种墙排管顶排管和 搁架式排管若按结构分也可分为竖管式横管式和盘管式三类 冷却排管最大的优点是结构简单便于制作对库房内贮存的非包装食品造成的干耗较 少但排管的传热系数较低且融霜时操作困难不利于实现自动化对于氨直接冷却 系统用无缝钢管焊制采用光管或绕制翅片管对于氟利昂系统大都采用绕片或套片 式铜管翅片管组 1 立管式墙排管 这种冷却排管通常用于冻结物的冷藏间墙布置故称为墙排管立管式墙排管只适 用于重力供液的氨
8、制冷系统 立管式墙排管由上下各一根直径为 D7635 或 D8935 的水平集管与数十根直径为 D3822 或 D5735mm高度为 2535m 的立管焊接而成相邻两立管之间的中心距 为 100130mm立管的高度和根数可根据所需的传热面积及库内净高而定 立管式墙排管工作时氨液由下集管进入产生的蒸汽由上集管排出因而蒸汽能 很容易地排出传热效果较好除霜也方便它的缺点是焊接接头多制作工作量大 排管充液量大通常为排管容积的 6080且当排管的高度较大时由于静液柱的 3 孟祥龙 编写 影响使排管下部管段内的的氨液饱和蒸发温度显著增高从而使传热温差降低传热 量减少尤其当系统的蒸发温度较低时更突出故在较低
9、蒸发温度 低于33 时不宜 采用 2 蛇管式排管 蛇管式排管多是用 D3822mm 的无缝钢管弯制而成可以是单排的也可以是双排 的每排由一根或两根光管组成如当库房的热负荷较大所需的传热面积较大时可 用两根单排或双排的盘管式排管因为这种排管的结构比较紧凑与单根单排相比可 以获得较大的传热面积但不管是单排还是双排每一供液回路的总长度不应超过一定 值否则后段盘管为蒸气所充满传热效果很差此外在垂直方向上盘管的管数应为偶 数使制冷剂在同一侧进入和引出便于安装连接 蛇管式排管的适用范围较广蛇管式顶管重力供液或氨泵供液均可单排和双排蛇 管式墙排管可用于下进上出式的氨泵供液系统及重力供液系统对单根蛇管式排管还
10、可 用于氨泵上进下出供液系统和热力膨胀阀供液系统氟利昂系统所采用的蛇管式排管通 常为单排式其可以是 D25225 钢管或 D1915D2215 紫铜管及黄铜管 蛇管式排管的优点是结构简单易于制作存液量较小适用性强其主要缺点为 排管下段产生的蒸气不能及时引出必须经过排管的全长后才能排出故传热系数小 汽液二相流动阻力大为此设计蛇管式排管时应限制单管的总管长对于重力供液系统 每一供液回路的总长度不宜大于 120m对于氨泵供液系统则可达 350m 3 U 形排管 常用的 U 形排管由两层或四层光滑无缝钢管构成每组排管各有上下两根集管 下集管 D5735 供液上集管 D7635 回汽上下两根集管间焊接数
11、十根 U 形管 一般排管水平方向的管子中心距为 120mmU 形管的中心距单排为 180mm双排为 200mm 因其吊装在距库房顶板或楼板下 300mm 处作顶排管使用故常称为集管式顶排管通常 应用于低温冷藏间和冰库对于小型的不用冷风机的冻结间也常采用 U 形顶排管优点是结霜比较均匀制作和安装较方便充液量小约占其容积的 50 适用重力供液系统和氨泵下进上出氨制冷系统在冷库中获得较广泛的应用但其 占据库房的有效空间较多且上层排管不易除霜 4 搁架式排管 搁架式排管多用于冻结室中冷冻加工食品的设备它是由许多组蛇形盘管组合而 成 搁架式排管一般采用 D3822 或 D5735 的无缝钢管制作目前这种排管也有采 用矩形无缝钢管焊制的冷冻加工时将食品置于冻盘中放在搁架上进行冻结由于排管 4 孟祥龙 编写 与食品近乎直接接触所以其传热效能较高适用于冻结鱼类家禽等食品整个冻结 装置结构紧凑空间利用率高而且可省掉许多辅助设备其缺点是钢材消耗量大且 不利于机械化连续化和自动化操作故目前仅用于小型的冻结间 搁架式排管一般来说不送风
