化工儀器網
技術文章
制冷機干式、滿液式和降膜式蒸發器區別以及優缺點
閱讀：3304 發布時間：2020-10-19制冷機干式、滿液式和降膜式蒸發器區別以及優缺點
干式蒸發器
干式蒸發器制冷劑在換熱管內通過，冷水在高效換熱管外運行，這樣的換熱器換熱效率相對較低，其換熱系數僅為光管換熱系數的2倍左右，但是其優點是便于回油，控制較為簡便，而制冷劑的充注量大約是滿液式機組充注量的1/2～1/3左右。
滿液式蒸發器
滿液式蒸發器與干式蒸發器的運行方式恰好相反，冷水在換熱管內通過，制冷劑*將換熱管浸沒，吸熱后在換熱管外蒸發。滿液式蒸發器的傳熱管表面上有許多針形小孔，管內表面上還有螺旋形凸起強化冷水側的換熱。這種同時強化管外沸騰和管內傳熱的高效傳熱管，使其傳熱系數較光管提高了5倍左右。
降膜式蒸發器
降膜式蒸發器，也稱之為噴淋式蒸發器，這種換熱器與滿液式蒸發器相似，但是它又與滿液式蒸發器有區別。這種蒸發器的制冷劑是從換熱器的上部噴淋到換熱管上，制冷劑只是在換熱管上形成一層薄薄的冷劑液膜，這樣冷劑在沸騰蒸發時便減少了靜液位壓力，從而提高了換熱效率，其換熱效率較滿液式機組提高了5左右。
降膜蒸發是流動沸騰，由于管外表面的液膜層厚度小，沒有靜壓產生的沸點升高，傳熱系數高。而滿液式蒸發（也就是沉浸式蒸發）產生的氣泡易于集聚在換熱管的表面，導致換熱效率下降，其換熱效果不如降膜蒸發。總的來說降膜蒸發屬于小溫差情況下，但要防止結垢，影響傳熱效率。
“冷水機組”，是對一種制冷機組的習慣命名法，這種“冷水機組”一般用于中央空調的冷源，或者空調工況的制冷，輸出的是低溫的冷水，通常叫做“冷凍水”，故而得名。一般把只能制冷的叫做冷水機組，而能同時制熱的，我們叫做“熱泵”機組。
而“滿液式”是指機組所用的“殼管式蒸發器”采用了“滿液式蒸發器”的形式，這是區別于“干式”、“降膜式”的一種殼管式蒸發器。它的“殼程”內走制冷劑循環，“管程”內走冷凍水循環，從剖面上看，就好像是筒體里有大半筒制冷劑，而走水的管束浸泡在制冷劑里。它和“干式蒸發器”剛好相反，干式的是“管程”走制冷劑，“殼程”走水，好比制冷劑管束浸泡在水里。
滿液式蒸發器，以及滿液式機組，比起干式蒸發器/干式機組來說傳熱效率更高，出水溫度與蒸發溫度的趨近溫差小，沿程阻力小，適合循環量大的機組（比如離心機），制冷效果好。但是制冷劑充注量要求大，并且需要的回油系統，幫助壓縮機回油。
滿液式就是冷媒在銅管與殼管之間，而冷凍水在銅管里面流動，干式就是他兩相反。冷媒在銅管里蒸發，水在銅管與殼管之間流動，他們主要用于熱泵空調上。在工業低溫冷水機一般都是用普通那種干式的蒸發器。
干式和滿液式蒸發器的優缺點
滿液式殼管蒸發器在管內走水，制冷劑在管簇外面蒸發，所以傳熱面基本上都與液體制冷劑接觸。一般殼體內充注的制冷劑量約為筒體有效容積的55%~65%，制冷劑液體吸熱氣化后經筒體頂部的液體分離器，回入壓縮機。操作管理方便，傳熱系數較高。
其缺點是：
①制冷系統蒸發溫度低于0℃時，管內水易凍結，破壞蒸發管；
②制冷劑充灌量大；
③受制冷劑液柱高度影響，筒體底部的蒸發溫度偏高，會減小傳熱溫差；
④蒸發器筒體下部會積油，必須有可靠的回油措施，否則影響系統的安全運行。
干式殼管式即非滿液式蒸發器的制冷劑在管內流動，水在管簇外流動。制冷劑流動通常有幾個流程，由于制冷劑液體的逐漸氣化，通常越向上，其流程管數越多。為了增加水側換熱，在筒體傳熱管的外側設有若干個折流板，使水多次橫掠管簇流動。
其優點是：
①潤滑油隨制冷劑進入壓縮機，一般不存在積油問題
②充灌的制冷劑少，一般只有滿液式的1/3左右；
③t0在0℃附近時，水不會凍結。
但使用這種蒸發器必須注意：
①制冷劑有多個流程，在端蓋轉彎處如處理不好會產生積液，從而使進入下一個流程的液體分配不均勻，影響傳熱效果；
②水側存在泄漏問題，由于折流板外緣與殼體間一般有1~3mm間隙，與傳熱管之間有2mm左右的間隙，因而會引起水的泄漏。實踐證明，水的泄漏會引起水側換熱系數降低20%~30%，總的傳熱系數降低5%~15%。