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蒸发器种类及工业应用压铆螺母

时间:2020年05月22日

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。本文,小编整理了一些内容,大家一起来看看吧!

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。

蒸发器的工业应用:

蒸发就是用加热的方法,将含有不挥发性溶质的溶液加热至沸腾状况,使部分溶剂汽化并被移除,从而提高溶剂中溶质浓度的单元操作。工业生产中应用蒸发操作有以下几种场合:

1.浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理(如冷却结晶)制取固体产品,例如电解烧碱液的浓缩,食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。

2.同时浓缩溶液和回收溶剂,例如有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯,中药生产中酒精浸出液的蒸发等。

3.为了获得纯净的溶剂,例如海水淡化等。

总之,在化学工业、食品工业、制药等工业中,蒸发操作被广泛应用。

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