【正文】 動機工作條件好，但空氣流過冷凝盤管不太均勻。 冷凝器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 蒸發(fā)式冷凝器有兩個突出優(yōu)點： （ 1） 循環(huán)水量和耗水量比水冷式冷凝器要少得多，特別適用于缺水的地區(qū)，尤其是當(dāng)氣候干燥時，應(yīng)用效果更好。蒸發(fā)式冷凝器基本上是利用水的汽化吸收氣態(tài)制冷劑冷凝過程放出的凝結(jié)潛熱，水的比潛熱約為 2450 kJ，所以理論上蒸發(fā)式冷凝器的耗水量約為水冷式的 1％。 冷凝器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 （ 2） 冷凝溫度低。冷凝溫度低，對于提高制冷機的效率，即提高制冷能力和降低耗功率均是有利的 目前國內(nèi)生產(chǎn)的蒸發(fā)式冷凝器尚待解決的問題是防腐蝕和水質(zhì)處理。另外，由于冷卻水在傳熱管的表面不斷蒸發(fā)，水中的礦物質(zhì)完全留在管子的表面上，水垢層增厚較快，清垢工作相當(dāng)麻煩，因此應(yīng)該使用軟水或經(jīng)過軟化處理的冷卻水。 冷凝器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 冷凝器的種類、構(gòu)造 圖 蒸發(fā)式冷凝器示意圖 (a)吸入式； (b)壓送式 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中的一種吸熱設(shè)備。被冷卻的通常是水或空氣， 為此蒸發(fā)器可分為兩大類，即： 1． 冷卻液體（水或鹽水）的蒸發(fā)器； 2． 冷卻空氣的蒸發(fā)器。 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 常用冷卻液體的蒸發(fā)器有兩種形式，即 臥式殼管式蒸發(fā)器 （制冷劑在管外蒸發(fā)的為滿液式，制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)的稱干式）和 立管式冷水箱 。其工作原理 如圖 。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 冷卻液體的蒸發(fā)器 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 滿液式蒸發(fā)器均為臥式。 經(jīng)過膨脹閥降壓以后的低溫低壓液體，從筒體的下部進入，充滿管外空間。制冷劑汽化形成的蒸氣不斷上升至液面，經(jīng)過頂部的分液包分離掉蒸氣中可能挾帶的液滴，干蒸氣被壓縮機吸回。水的進出口一般也是做在同一側(cè)的端蓋上，下進上出。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 氨用蒸發(fā)器的傳熱管一般為 25 mm 25 mm或 32 mm 25 mm的無縫鋼管，氟利昂蒸發(fā)器一般多用紫銅或黃銅管，直徑在 20 mm以下的，為了增強傳熱效果，多采用低肋管。 滿液式蒸發(fā)器中，由于制冷劑氣化時會產(chǎn)生氣泡，使液面比不工作時升高，為了避免壓縮機吸回未蒸發(fā)完的液體，蒸發(fā)器應(yīng)在筒內(nèi)上部留有空間。用氟利昂制冷劑時，起泡現(xiàn)象更為嚴重，充液量應(yīng)控制在 55％～ 65％。此外，當(dāng)用來冷卻淡水時，一般只能冷卻到 4~5℃ ，以避免凍結(jié)的危險。 （ 2） 受靜液柱的影響。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 （ 3） 回油較困難。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 2. 干式氟利昂殼管蒸發(fā)器 干式氟利昂殼管蒸發(fā)器是用來冷卻淡水的氟利昂殼管式蒸發(fā)器， 見圖 。此時液態(tài)制冷劑的充注量很少，為管組內(nèi)部容積的 35%～ 40%，而且制冷劑在氣化過程中不存在自由液面，所以稱為干式蒸發(fā)器。被冷卻的水是在管外流動，由殼體上方的一端進入，從另一端流出。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 干式蒸發(fā)器克服了前述滿液式蒸發(fā)器的缺點， 主要的優(yōu)點有以下幾方面： （ 1） 制冷劑的充注量很少，使用成本大為降低，且不需設(shè)貯液器，使機組的重量和體積大為縮小。 （ 3） 與滿液式殼管蒸發(fā)器相比，干式蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)也有所提高。制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，載冷劑在攪拌器的推動下在箱內(nèi)流動，以增強傳熱 （圖 ） 。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 冷水箱中的蒸發(fā)器管組有立管式和螺旋管式兩種。每一組列管各有上下兩根直徑較大的水平集管（一般為 121 4的無縫鋼管），上面的稱為蒸氣集管，下面的稱為液體集管。上集管用于匯集制冷劑蒸氣，經(jīng)一端的氣液分離器分離掉液體后送往壓縮機。下集管的一端用一水平管與集油包相連。立管式蒸發(fā)器在工作過程中，細立管中的蒸發(fā)強度很大，產(chǎn)生的蒸氣迅速脫離傳熱面，向上浮動進入上集管，沒有蒸發(fā)完的液體從中間的粗立管下降，如此形成上下的循環(huán)對流。由于水箱中水量大、熱穩(wěn)定性優(yōu)于殼管式，因此采用開式冷凍水系統(tǒng)處理空氣的空調(diào)裝置，均優(yōu)先采用水箱式蒸發(fā)器。此種蒸發(fā)器的總體結(jié)構(gòu)和液體的流動情況與立管式相似，其不同之處只是以兩排螺旋管代替立管。與立管式相比， 螺旋管式有許多優(yōu)點，主要是： （ 1）結(jié)構(gòu)緊湊，若蒸發(fā)面積相同，螺旋管式的體積要小得多； （ 2）上下集管上的焊口減少，減少了泄漏的可能，制造簡單，維修也較方便； （ 3）傳熱系數(shù)較立管式有所提高。 1. 冷卻排管 多用于冷庫及各種試驗用制冷裝置中。 冷卻排管可以用光管、肋片管制成。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 冷卻空氣的蒸發(fā)器 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 按結(jié)構(gòu)形式，冷卻排管也可分為 立管式、蛇管式 兩類。 立管式墻排管通常用于冷藏庫凍結(jié)物的冷藏間，靠墻布置，故稱為墻排管。 38 ，如圖 （ b）所示 。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 蛇管式排管的適用范圍較廣。氟利昂系統(tǒng)所采用的蛇管式排管通常為單排式。它是由許多組蛇形盤管組合而成，冷凍加工時將食品置于凍盤中，放在擱架上進行凍結(jié)。 蒸發(fā)器的種類、構(gòu)造 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 2. 冷風(fēng)機的蒸發(fā)器 廣泛用于各種空調(diào)機組以及冷藏庫、低溫試驗箱用的各種形式的冷風(fēng)機。 氨的冷風(fēng)機蒸發(fā)器用 25～ 38 mm的無縫鋼管制成，管外繞以厚 1 mm左右的鋼肋片，肋距約為 10 mm，下供液，上回氣。當(dāng)蒸發(fā)器用于空調(diào)時，肋距為 2～ 4 mm；用于降溫或低溫時，其肋距應(yīng)放大，一般為 4～ 6 mm，這是因為肋距太小時，凝結(jié)水流動不暢，或很快被積霜堵死，惡化了換熱效果。冷風(fēng)機蒸發(fā)器的換熱系數(shù)也不大，當(dāng)迎面風(fēng)速為 2～ 3m/s時，其換熱系數(shù)為 29～ 35W/(m2 冷風(fēng)機的蒸發(fā)器一般由許多并聯(lián)的蛇形管組成，在供液前，應(yīng)加裝分液器和毛細管，保證液態(tài)制冷劑能夠均勻地分配給各路蛇形管。毛細管內(nèi)徑很小，有較大的流動阻力，從而保證了制冷劑分配時流量相同。 常用的節(jié)流機構(gòu)有手動節(jié)流閥、浮球式節(jié)流閥、熱力膨脹閥及阻流式膨脹閥 (毛細管 )、熱電式膨脹閥等。 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 手動節(jié)流閥 又稱手動調(diào)節(jié)閥或膨脹閥，和普通的截止閥在結(jié)構(gòu)上的不同之處主要是閥芯的結(jié)構(gòu)與閥桿的螺紋形式。節(jié)流閥的閥芯為針形錐體或帶缺口的錐體 （圖 ）， 閥桿為細牙螺紋，所以當(dāng)轉(zhuǎn)動手輪時，過流截面積可以較準(zhǔn)確、方便地調(diào)整。否則，開啟度過大，會失去膨脹作用。 目前它只裝設(shè)于氨制冷裝置中。利用一鋼制浮球為啟閉閥門的動力，靠浮球隨液面高低在浮球室中升降，控制一小閥門開啟度的大小變化而自動調(diào)節(jié)供液量，同時起節(jié)流作用。待液面升至規(guī)定高度時，節(jié)流孔被關(guān)閉，保證容器不會發(fā)生超液或缺液的現(xiàn)象。在氨制冷系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用一種低壓浮球閥。直通式的特點是：進入容器的全部液體制冷劑首先通過閥孔進入浮球室，然后再進入容器。非直通式的特點是：閥座裝在浮球室外，經(jīng)節(jié)流后的制冷劑不需要通過浮球室而沿管道直接進入容器。 節(jié)流機構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 目前我國冷凍機廠生產(chǎn)的浮球節(jié)流閥都是非直通式的。液體平衡管不應(yīng)接在液體分離器與蒸發(fā)器之間的供液管上，也不應(yīng)接在低壓循環(huán)貯液筒的氨泵吸液管上，以免浮球室內(nèi)液面波動過大。浮球節(jié)流閥的管路系統(tǒng)中一般應(yīng)裝置液體過濾器 (采用 250孔／ cm2的鋼絲網(wǎng) )，以保證進入浮球閥內(nèi)的液體無雜質(zhì)，避免閥門堵塞。 節(jié)流機構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 節(jié)流機構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 圖 浮球節(jié)流閥 (a)安裝示意圖； (b)工作原理圖 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 氟利昂制冷裝置中一般都采用熱力膨脹閥來調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑的流量，并將液體由冷凝壓力節(jié)流降壓到蒸發(fā)壓力。目前常用的小型氟利昂熱力膨脹閥多為薄膜式內(nèi)平衡熱力膨脹閥。其結(jié)構(gòu)一般都由閥體、閥座、閥針、調(diào)節(jié)桿座、調(diào)節(jié)桿、彈簧、過濾器、傳動桿、感溫包、毛細管、氣箱蓋和感應(yīng)薄膜等組成， 如圖 。波紋薄膜是由很薄的 (～ mm)合金片沖壓而成，斷面呈波浪形，有 2～ 3 mm的位移變形。調(diào)節(jié)桿在系統(tǒng)調(diào)試運轉(zhuǎn)中，用以調(diào)整彈簧的壓緊程度來調(diào)整膨脹閥的開啟過熱度，系統(tǒng)正常工作后不可隨意調(diào)節(jié)且應(yīng)擰上調(diào)節(jié)桿座上的帽罩，以防止制冷劑從填料處泄漏。 節(jié)流機構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 工作原理 由圖 ，金屬波紋薄膜受三種力的作用：在膜片的上方，感溫包中液體 (與其感受到的溫度相對應(yīng)的 )的飽和壓力 P對膜片產(chǎn)生的向下推力 P；在膜片的下方，受閥座后面與蒸發(fā)器相通的低壓液體對膜片產(chǎn)生一個向上的推力 P0(制冷劑的蒸發(fā)壓力 )；彈簧的張力 W。 由以上分析可知，當(dāng)三力處于平衡狀態(tài)，即滿足 P＝P0+W時，膜片不動，則閥口處于一定的開啟度。 節(jié)流機構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 當(dāng)外界情況改變，如由于供液不足或熱負荷增大，引起蒸發(fā)器的回氣過熱度增大時，則感溫包感受到的溫度也升高，飽和壓力 P也就增大，因此形成 P＞ P0+W，這樣就會導(dǎo)致膜片下移，使閥口開啟度增大，制冷劑的流量也增大，直至供液量與蒸發(fā)量相等時達到另一平衡。如此，利用與回氣過熱度相關(guān)的飽和壓力 P的變化來調(diào)節(jié)閥口的開啟度，從而控制制冷劑的流量，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。一般希望蒸發(fā)器的過熱度維持在 3～ 5℃ 的范圍內(nèi)。即外平衡熱力膨脹閥膜片下部的制冷劑壓力不是閥門節(jié)流后的蒸發(fā)壓力，而是蒸發(fā)器出口處的制冷劑壓力。 節(jié)流機構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 內(nèi)、外平衡式熱力膨脹閥工作原理相同，只是適用的條件不同。 節(jié)流機構(gòu)的種類、構(gòu)造及工作原理 單元 15 蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)組成 3. 安裝熱力膨脹閥時應(yīng)注意的問題 （ 1）首先應(yīng)檢查膨脹閥是否完好，特別注意檢查感溫動力機構(gòu)是否泄漏。 （ 3）感溫包安裝在蒸發(fā)器的出氣管上，緊貼包纏在水平無積液的管段上，外加隔熱材料纏包，或插入吸氣管上的感溫套內(nèi) (圖 )。 處，以防管子底部積油等因素影響感溫包正確感溫。 （ 6）一個系統(tǒng)中有多個膨脹閥時，外平衡管應(yīng)接到各自蒸發(fā)器的出口。所謂調(diào)整，就是調(diào)整熱力膨脹閥彈簧的壓緊程度。反旋調(diào)節(jié)桿，則蒸發(fā)壓力上升。如果蒸發(fā)器離壓縮機甚遠，亦可根據(jù)回氣管的結(jié)霜或結(jié)露情