In der Kühl- und Klimaanlagenindustrie ist der Verdampfer eine der wichtigsten Komponenten, die für die Umwandlung des flüssigen Kältemittels mit niedrigem Druck in einen gasförmigen Zustand verantwortlich ist, wodurch Wärme absorbiert und ein Kühlungseffekt erzielt wird. Gemäß der relativen Position und dem Flussmuster zwischen dem Kältemittel und dem Wärmeaustauschrohr ist der Verdampfer hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: trockener Verdampfer und überfluteter Verdampfer.
1. Trockener Verdampfer
Der trockene Verdampfer besteht aus einer Hülle mit mehreren Wärmeaustauschrohre, die parallel oder in Serie angeordnet sind. Leitbleche oder Führungsplatten können an der Außenseite des Wärmeaustauschrohrs zur Verfügung gestellt werden, um die Richtung des Wasserflusses zu leiten, sicherzustellen, dass das Kühlwasser gleichmäßig alle Oberflächen für Wärmeaustauschrohr abdecken und die Effizienz der Wärmeübertragung verbessern kann. Oben wird häufig ein Gastrennraum bereitgestellt, um das gasförmige Kältemittel vom flüssigen Kältemittel zu trennen, um sicherzustellen, dass nur das gasförmige Kältemittel an den Kompressor gesendet wird.
Arbeitsprozess: Die Kältemittelflüssigkeit tritt vom Boden des Verdampfers in das Wärmeaustauschrohr ein und beginnt, Wärme aus dem Kühlwasser außerhalb des Rohrs zu absorbieren. Wenn die Wärme absorbiert wird, verdampft das Kältemittel allmählich in einen gasförmigen Zustand, und der Druck und die Temperatur des Kältemittels bleiben während dieses Prozesses relativ konstant. Das verdampfte Kältemittelgas erhebt sich auf die Oberseite des Verdampfers, wo es durch das Gastrenngerät weiter entfernt und dann in den Kompressor gesaugt wird.
Gleichzeitig nimmt das Kühlwasser in der äußeren Kreislauf kontinuierlich Wärme weg, um die für den Verdunstungsprozess erforderlichen Temperaturdifferenzbedingungen aufrechtzuerhalten. Da der trockene Verdampfer natürliche Konvektion verwendet, um die Wärme zu übertragen, ist sein Gesamtwärmeaustauscheffizienz niedriger als der des überfluteten Verdampfers. Dies bedeutet jedoch auch, dass eine weniger Kältemittelfüllung erforderlich ist, um die Arbeitsanforderungen zu erfüllen und Kosten und potenzielle Risiken zu senken.
Vorteile: Gute Ölrückgabereistungen, Schmieröl können direkt mit dem Kältemittel in den Kompressor zurückgegeben werden, und die Kältemittelfüllmenge ist gering, nur etwa ein Drittel des überfluteten Verdampfers.
Nachteile: Im Vergleich zum überfluteten Verdampfer ist die Wärmeübertragungseffizienz niedrig, etwa doppelt so hoch wie der Wärmeübertragungskoeffizient des nackten Rohrs.
2. Überfluteter Verdampfer
Der überflutete Verdampfer ist ein hocheffizientes Wärmeaustauschgerät, das in Kühl- und Klimaanlagen häufig eingesetzt wird. Das Hauptmerkmal ist, dass kaltes Wasser innerhalb der Wärmeaustauschrohre fließt, während das Kältemittel diese Wärmeaustauschröhrchen vollständig eintaucht und außerhalb der Röhren verdunstet und verdunstet.
Strukturelle Merkmale: Der überflutete Verdampfer besteht aus einer geschlossenen Hülle, die eine große Anzahl hocheffizienter Wärmeaustauschrohre enthält, die parallel angeordnet sind. Diese Wärmeaustauschrohre können glatt sein oder spezielle Oberflächenbehandlungen oder innere Strukturen (z. B. Spiralerhaben) aufweisen, um die Effizienz der Wärmeübertragung zu verbessern. In einigen Konstruktionen können die Wärmeaustauschrohre auch Löcher oder andere Arten von Oberflächenmerkmalen aufweisen, um den Siedeprozess des Kältemittels zu fördern.
Am Boden der Schale befindet sich ein Flüssigkeitsversorgungsanschluss und oben ein Gas-Flüssig-Trenngerät, um sicherzustellen, dass nur gasförmiges Kältemittel an den Kompressor gesendet wird. Um den Wärmeaustauscheffekt auf der Seite des Kühlwassers zu verbessern, werden die Leitblechungen manchmal zwischen den Wärmeaustauschrohre eingestellt, um den Wasserflussweg gewaltiger zu machen, wodurch die Kontaktfläche und Störung erhöht werden.
Arbeitsprozess: Flüssiges Kältemittel tritt vom Boden des Verdampfers in die Schale ein und taucht vollständig die Wärmeaustauschrohre ein. Kältemittelerwärmung und -verdampfung: Wenn die Flüssigkeitskältemittel mit niedriger Temperatur und Niedrigdruck die Wärmeaustauschröhrchen mit höherem Temperatur kontaktiert, beginnt es, Wärme aus dem kalten Wasser in den Röhrchen zu absorbieren und allmählich in einen gasförmigen Zustand zu verdampfen. Da sich das Kältemittel in direktem Kontakt mit der Wärmeaustauschoberfläche befindet, kann eine sehr hohe Wärmeübertragungseffizienz erreicht werden.
Wenn mehr Kältemittel verdampfen, steigt die Mischung auf die Oberseite des Verdampfers. Hier werden die nicht evaporierten Flüssigkeitstropfen mit einem speziell entwickelten Gas-Flüssigkeits-Separator entfernt, um sicherzustellen, dass nur gasförmiges Kältemittel für den nächsten Zyklus an den Kompressor gesendet wird. Gleichzeitig kühlt das kalte Wasser durch das Wärmeaustauschrohr aufgrund der Wärmefreisetzung ab und fließt dann aus dem Verdampfer heraus, um weiter am Kühlzyklus des Systems teilzunehmen. Da sich während des gesamten Wärmeaustauschprozesses eine bestimmte Menge an Schmieröl ansammelt, sind effektive Ölrendite erforderlich, z.
Vorteile: hoher Wärmeübertragungskoeffizient, einfache Kontrolle und bequemer Betrieb und Management.
Nachteile: Wenn die Verdampfungstemperatur niedriger als 0 Grad ist, besteht die Gefahr, dass das Wasser im Röhrchen einfriert. Das Kältemittelfüllvolumen ist groß, etwa 55% ~ 65% des effektiven Volumens des Zylinders. Beeinflusst durch die Höhe der Kältemittel -Flüssigkeitssäule, ist die Verdampfungstemperatur am Boden des Zylinders hoch, wodurch die Differenz des Gesamtwärmeübertragungstemperaturens verringert wird. Der untere Teil des Zylinders ist anfällig für Ölakkumulation, und es sind wirksame Ölrückgabemessungen erforderlich, um einen sicheren Betrieb sicherzustellen.
