干式和满液式蒸发器的区别(相关知识)
满液式蒸发器与干式蒸发器的区别
满液式蒸发器与干式蒸发器的区别潘丽君【摘要】随着国家对节能产品的提倡,满液式机组也越来越受到欢迎.满液式机组与普通冷水机组的区别就在于蒸发器采用了满液式蒸发器,而普通冷水机组采用干式蒸发器.满液式蒸发器与干式蒸发器二者的明显区别在于制冷剂流程的不同,满液式蒸发器制冷剂走壳程,制冷剂从壳体下部进入,在传热管外流动并受热沸腾,蒸汽从壳体上部排出.干式蒸发器中制冷剂走管程,即制冷剂从端盖下部进入传热管束,在管内流动受热蒸发,蒸汽从端盖上部排出.【期刊名称】《制冷》【年(卷),期】2011(030)003【总页数】4页(P80-83)【关键词】满液式蒸发器;干式蒸发器;传热;节能;回油【作者】潘丽君【作者单位】广州联合冷热设备有限公司,广东广州510530【正文语种】中文【中图分类】TQ051.6+21 前言在离心式和螺杆式冷水机组中,蒸发器的型式主要是满液式蒸发器和干式蒸发器两种。
满液式蒸发器中,液体制冷剂经过节流装置进入蒸发器,蒸发器内的液位保持一定。
蒸发器内的传热管浸没在制冷剂液体中。
吸热蒸发后的气液混合物中仍含有大量液体,故从蒸发器内逸出的湿蒸气经气液分离后再回入压缩机。
干式蒸发器则由热力膨胀阀或电子膨胀阀直接控制液体制冷剂进入蒸发器的管程,制冷剂液体在管内完全转变为气体,而被冷却的介质则在传热管外的管程中流动。
此外,干式蒸发器载冷剂 (冷媒水)走壳程,干式蒸发器中有数量不等的折流板。
下面本文从结构、设计条件、流动传热设计、传热系数、端差、冷却水量、安装及检修方面逐一进行介绍分析。
1 满液式蒸发器与干式蒸发器的结构满液式蒸发器与卧式管壳式冷凝器相似,如图1示。
图1中,冻水在换热铜管内 (管程)运行,制冷剂在换热管铜管外 (壳程)运行。
满液式蒸发器由端盖、管板、筒体、管束及各附件组成。
其中端盖是由封头与容器法兰、接管组焊,接管与管法兰组焊而成;管板与筒体密封焊,管束与管板胀接而成。
筒体上有若干与其它设备相连的管接头及各安全附件组成。
高压喷雾降膜蒸发器与干式和满液式蒸发器的技术比较
水平管内的对流沸腾
α 0
=
1 600
×W0142 0
(R1 2,
q
4 0 00 W /m2 )
式中 W0 ———进口处制冷剂流速 ,取 0105 ～015 m / s。
如设 q = 3 000 W /m2 , W0 = 0125 m / s,则 α0池内 = 5132 ×3 000016 = 64819 1 W /m2 ·K α0对流 = 1 600 ×0 1250142 = 89 3183 W /m2 ·K
满液式蒸发器和干式蒸发器在其构造上虽无大的
差异 ,但两者在其传热机理上却有着明显的区别 。满
液式蒸发器属大空间内沸腾 (即池内沸腾 ) ,而干式蒸
发器则属对流沸腾 。文献 [ 5 ]中给出了两者较为简捷
的放热系数计算公式 。
水平管束外大空间内的沸腾 α0 = aqb = 391 5 ×q0125 ( R12, q 2 100 W /m2 ) ; α0 = a qb = 51 32 ×q016 (R12, q � 2 100 W /m2 ) 式中 α0 ———制冷剂侧放热系数 ,W /m2 ·K;
摘 要 :通过理论和 实际 应用中 的比较 分析 ,客 观评 价干式 和 满液式蒸发器各 自的 技 术优 势 ,同 时也 指 出了 二者 存 在的 不 足 。在此基础上 ,还特别介绍高压喷 雾降膜蒸发 器的构造 和其 工作原理及技术特性 ,并认 为高压喷雾降膜蒸发 器兼有满 液式 蒸发器和干式蒸发器的种种优点且克服 了其不足 ,因而应 是今 后发展的方向 。 关键词 :干式蒸发器 ; 满液式蒸 发器 ; 降 膜沸 腾 ; 高压 喷雾 中图分类号 : TU65 文献标识码 : B 文章编号 : 1004 2954 (2008) S1 0128 03
冷却液体的蒸发器
冷却液体的蒸发器常用冷却液体的蒸发器有两种形式，即卧式壳管式蒸发器（制冷剂在管外蒸发的为满液式，制冷剂在管内蒸发的称干式）和立管式冷水箱。
分别阐述于下。
一、满液式壳管蒸发器如图6－1所示为这种蒸发器的结构图，它与卧式冷凝器相似。
常用于空调有制冷装置中，用来冷却水或盐水。
满液式蒸发器常用能控制液位的浮球阀作节流件，节流后的低温低压液体，进入筒体的下部，充满管外空间，由于存液量很大，故属满液式蒸发器。
被冷却的液体在传热管内往返流动多次，得到冷却。
被冷却的液体的进出口也是做在同一侧的端盖上，下进上出。
壳体上留有若干与制冷系统中其他设备连接的管接头。
氨用满液式蒸发器的传热管一般为Φ25×2.5或Φ32×2.5的无缝钢管。
氟利昂蒸发器一般多用紫铜管或黄铜管，直径在Φ20以下，为了增强传热效果，多采用低肋管。
图6－1满液式蒸发器a）卧式壳管式氨蒸发器b）卧式壳管式氟利昂蒸发器1—安全阀接头2—压力表接头3—浮球阀接头4—放空气旋塞接头5—液体管6—泄水旋塞接头7—放油管接头满液式蒸发器的优点是传热效果较好，结构紧凑、占地面积小且易于安装，但存在制冷剂用量大、受静液柱影响（液面上部和底部的蒸发温度不同）、润滑油不易排出等问题，氨用满液式蒸发器，设有放油管口。
因氟利昂与油互溶，没有放油口，氟用满液式蒸发器常用于离心式冷水机组中，若用于螺杆式冷水机组，则采用喷射器等辅助装置来保证回油。
氟利昂用的壳管式蒸发器如图6-1b所示。
满液式蒸发器中，为了避免压缩机吸回未蒸发完的液体，造成压缩机“液击”，筒内上部应留有一定的空间。
对于氨制冷剂，充液高度应不超过筒径的70%～80%，氟利昂起泡现象更为严重，其充液量应在55%～65%左右。
液面上裸露的传热管，在蒸发器投入运行后被制冷剂泡沫润湿，同样能起到很好的换热作用。
二、干式氟利昂壳管蒸发器在这种蒸发器中，介质的位置与满液式的相反，制冷剂在管内蒸发，被冷却的液体在管外被折流板折返多次得到冷却。
JG-0039蒸发器解析
1.2 蒸发器基本结构与工作原理
1.2.2 冷却空气的蒸发器 1、排管 3) 搁架式排管 一般采用
φ38mm×2.2 或 φ57mm× 3.5mm 无 缝 钢 管 制 作 ， 宽 度 为 800— 1200mm ， 管 子 水 平 间 距 为 100— 200mm ， 最 低 一 层 排 管 离 地 不 小 于 250mm 。 每 层 管 子 的 垂 直 中 心 距 一 般为250－400mm。
特点：容易制作，结构紧凑，
不需要维修等优点，但钢材耗 量较大，货物进出劳动强度大。
通常用作小型冷藏库冻结设备
1.2 蒸发器基本结构与工作原理
1.2.2 冷却空气的蒸发器
2、直接蒸发式空气冷却器
在冷藏库冻结间和高温冷藏间等库房 使用的冷风机，由于结霜影响空气流通， 肋片管采用较大的片距，通常为6、12mm。
6*40
320
8*40
重量 kg
5250 6460 8170 10410 13150
1.3 蒸发器的选用
1.3.2 蒸发器的选用
以大连华阳电子有限公司产品为例。
2、LZL120-320 立式蒸发器
立式蒸发器用于制冷系统中，使液氨蒸发造成低温以冷 却水，盐水或其它介质。
设计压力和试验压力 1.试验压力：气压试验1.61MPa，
蒸发器的作用：使被冷却介质的温度降低，达到制冷的目的。 蒸发器的分类：按供液方式的不同，蒸发器可以分为满液式、非满液式、
循环式和喷淋式。
6.1 蒸发器的类型
1、满液式蒸发器：内部充满液态制冷剂，传热面与液态制冷剂充分接触，沸腾放热
系数较大。其但因加人大量的制冷剂，润滑油将难于返回压缩机。
属满液式蒸发器的有：立管式、螺旋管式和卧式壳管蒸发器等。
详解干式、满液式、降膜式蒸发器
详解干式、满液式、降膜式蒸发器展开全文量的1/2～1/3左右。
满液式蒸发器降膜式蒸发器降膜式蒸发器，也称之为喷淋式蒸发器，这种换热器与满液式蒸发器相似，但是它又与满液式蒸发器有区别。
这种蒸发器的制冷剂是从换热器的上部喷淋到换热管上，制冷剂只是在换热管上形成一层薄薄的冷剂液膜，这样冷剂在沸腾蒸发时便减少了静液位压力，从而提高了换热效率，其换热效率较满液式机组提高了5左右。
降膜蒸发是流动沸腾，由于管外表面的液膜层厚度小，没有静压产生的沸点升高，传热系数高。
而满液式蒸发（也就是沉浸式蒸发）产生的气泡易于集聚在换热管的表面，导致换热效率下降，其换热效果不如降膜蒸发。
总的来说降膜蒸发属于小温差情况下，但要防止结垢，影响传热效率。
“冷水机组”，是对一种制冷机组的习惯命名法，这种“冷水机组”一般用于中央空调的冷源，或者空调工况的制冷，输出的是低温的冷水，通常叫做“冷冻水”，故而得名。
一般把只能制冷的叫做冷水机组，而能同时制热的，我们叫做“热泵”机组。
而“满液式”是指机组所用的“壳管式蒸发器”采用了“满液式蒸发器”的形式，这是区别于“干式”、“降膜式”的一种壳管式蒸发器。
它的“壳程”内走制冷剂循环，“管程”内走冷冻水循环，从剖面上看，就好像是筒体里有大半筒制冷剂，而走水的管束浸泡在制冷剂里。
它和“干式蒸发器”刚好相反，干式的是“管程”走制冷剂，“壳程”走水，好比制冷剂管束浸泡在水里。
满液式蒸发器，以及满液式机组，比起干式蒸发器/干式机组来说传热效率更高，出水温度与蒸发温度的趋近温差小，沿程阻力小，适合循环量大的机组（比如离心机），制冷效果好。
但是制冷剂充注量要求大，并且需要专用的回油系统，帮助压缩机回油。
如果在机组名字前再加上“水冷”，则是指机组的冷凝器形式，采用水冷却还是空气冷却，分为风冷、水冷。
如果再加上压缩机的形式“活塞式、螺杆式、离心式”，那么就是完整的机组命名了。
比如“水冷螺杆满液式冷水机组”。
在大部分场合，为了简略，会省却其中一两个部件的名称，只提和上下文相关的名称，比如“满优缺点与比较使水多次横掠管簇流动。
蒸发器基础知识
特点：结构紧凑、传热效果好、易于安装、使用方便；但制冷 剂的充注量大，底部的蒸发温度稍高减少了传热温差，对于氟 利昂蒸发器，润滑油较难排出，制冷剂易发生冻结。
四、其它类型的蒸发器
四、其它类型的蒸发器
直管干式蒸发器
组成：壳体、管程、折流板、端盖、管板等
为了提高传热系数，内管可采用光滑管或有纵向内肋片管， 一般不用外肋管。
折流板
/
板式蒸发器
优点：阻力小，结构紧凑、金属消耗量低、传热面积 可调等。
冰箱中的管板式换热器
干式蒸发器的特点
3.适用对象：常用于冷库或蓄冷空调中。
4.分类：按其冷却对象的不同，可分为： U型管式 冷却液体型 直管式式
/
U型管干式蒸发器
组成：壳体、管程、折流板、端盖、管板等
优点：管组可事先装配，可抽出清洗管外污垢，可消除 热应力，制冷剂分配均匀，传热效果好。 缺点：制造管组时需采用不同的模具，不能使用纵向内 肋管，管子损坏时不易更换。
优点：充液量少、不需储液器或需小的储液器、 便于把蒸发器中的润滑油排回压缩机、冷量 损失小、可减少冻结的危险。 缺点：传热系数低。
二、再循环式蒸发器
定义：制冷剂液体需经几次循环才能完全汽化的蒸发器。 工作原理：
特点：具有较高的换热系数、但体积大，需要的制冷剂量多， 运行费用高。
三、满液式蒸发器
工作原理：
蒸发器基础知识介绍
1.蒸发器作用：制冷剂液体在蒸发器中汽化吸收被 冷却介质的热量，达到制冷的目的。 2.蒸发器分类
按蒸发器的充满程度和蒸发情况，分为四种：
①干式（非满液式)蒸发器 ②再循环式蒸发器 ③满液式蒸发器 ④喷淋式蒸发器
/
一、干式蒸发器
1.定义：制冷剂液体在管内一次完全汽化的蒸发器。 2.工作过程：
干式、满液式、降膜式的区别
干式、满液式、降膜式的区别？
“满液式冷水机组”，是对一种制冷机组的习惯命名法，这种“冷水机组”一般用于中央空调的冷源，或者空调工况的制冷，输出的是低温的冷水，通常叫做“冷冻水”，故而得名。
一般把只能制冷的叫做冷水机组，而能同时制热的，我们叫做“热泵”机组。
而“满液式”是指机组所用的“壳管式蒸发器”采用了“满液式蒸发器”的形式，这是区别于“干式”、“降膜式”的一种壳管式蒸发器。
它的“壳程”内走制冷剂循环，“管程”内走冷冻水循环，从剖面上看，就好像是筒体里有大半筒制冷剂，而走水的管束浸泡在制冷剂里。
它和“干式蒸发器”刚好相反，干式的是“管程”走制冷剂，“壳程”走水，好比制冷剂管束浸泡在水里。
满液式蒸发器，以及满液式机组，比起干式蒸发器/干式机组来说传热效率更高，出水温度与蒸发温度的趋近温差小，沿程阻力小，适合循环量大的机组（比如离心机），制冷效果好。
但是制冷剂充注量要求大，并且需要专用的回油系统，帮助压缩机回油。
如果在机组名字前再加上“水冷”，则是指机组的冷凝器形式，采用水冷却还是空气冷却，分为风冷、水冷。
如果再加上压缩机的形式“活塞式、螺杆式、离心式”，那么就是完整的机组命名了。
比如“水冷螺杆满液式冷水机组”。
在大部分场合，为了简略，会省却其中一两个部件的名称，只提和上下文相关的名称，比如“满液式冷水机组”（可能是只为了强调“满液式”）。
希望选为满意答案，谢谢。
详解干式、满液式、降膜式蒸发器
干式、满液式、降膜式蒸发器工作原理与结构干式蒸发器干式蒸发器制冷剂在换热管内通过，冷水在高效换热管外运行，这样的换热器换热效率相对较低，其换热系数仅为光管换热系数的2倍左右，但是其优点是便于回油，控制较为简便，而制冷剂的充注量大约是满液式机组充注量的1/2～1/3左右。
满液式蒸发器满液式蒸发器与干式蒸发器的运行方式恰好相反，冷水在换热管内通过，制冷剂完全将换热管浸没，吸热后在换热管外蒸发。
满液式蒸发器的传热管表面上有许多针形小孔，管内表面上还有螺旋形凸起强化冷水侧的换热。
这种同时强化管外沸腾和管内传热的高效传热管，使其传热系数较光管提高了5倍左右。
降膜式蒸发器降膜式蒸发器，也称之为喷淋式蒸发器，这种换热器与满液式蒸发器相似，但是它又与满液式蒸发器有区别。
这种蒸发器的制冷剂是从换热器的上部喷淋到换热管上，制冷剂只是在换热管上形成一层薄薄的冷剂液膜，这样冷剂在沸腾蒸发时便减少了静液位压力，从而提高了换热效率，其换热效率较满液式机组提高了5左右。
降膜蒸发是流动沸腾，由于管外表面的液膜层厚度小，没有静压产生的沸点升高，传热系数高。
而满液式蒸发（也就是沉浸式蒸发）产生的气泡易于集聚在换热管的表面，导致换热效率下降，其换热效果不如降膜蒸发。
总的来说降膜蒸发属于小温差情况下，但要防止结垢，影响传热效率。
“冷水机组”，是对一种制冷机组的习惯命名法，这种“冷水机组”一般用于中央空调的冷源，或者空调工况的制冷，输出的是低温的冷水，通常叫做“冷冻水”，故而得名。
一般把只能制冷的叫做冷水机组，而能同时制热的，我们叫做“热泵”机组。
而“满液式”是指机组所用的“壳管式蒸发器”采用了“满液式蒸发器”的形式，这是区别于“干式”、“降膜式”的一种壳管式蒸发器。
它的“壳程”内走制冷剂循环，“管程”内走冷冻水循环，从剖面上看，就好像是筒体里有大半筒制冷剂，而走水的管束浸泡在制冷剂里。
它和“干式蒸发器”刚好相反，干式的是“管程”走制冷剂，“壳程”走水，好比制冷剂管束浸泡在水里。
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干式和满液式蒸发器的优缺点
满液式壳管蒸发器在管内走水，制冷剂在管簇外面蒸发，所以传热面基本上都与液体制冷剂接触。
一般壳体内充注的制冷剂量约为筒体有效容积的55%~65%，制冷剂液体吸热气化后经筒体顶部的液体分离器，回入压缩机。
其优点是结构紧凑，操作管理方便，传热系数较高。
其缺点是：
①制冷系统蒸发温度低于0℃时，管内水易冻结，破坏蒸发管；
②制冷剂充灌量大；
③受制冷剂液柱高度影响，筒体底部的蒸发温度偏高，会减小传热温差；
④蒸发器筒体下部会积油，必须有可靠的回油措施，否则影响系统的安全运行。
干式壳管式即非满液式蒸发器的制冷剂在管内流动，水在管簇外流动。
制冷剂流动通常有几个流程，由于制冷剂液体的逐渐气化，通常越向上，其流程管数越多。
为了增加水侧换热，在筒体传热管的外侧设有若干个折流板，使水多次横掠管簇流动。
其优点是：
①润滑油随制冷剂进入压缩机，一般不存在积油问题
②充灌的制冷剂少，一般只有满液式的1/3 左右；
③t0在0℃附近时，水不会冻结。
但使用这种蒸发器必须注意：
①制冷剂有多个流程，在端盖转弯处如处理不好会产生积液，从而使
进入下一个流程的液体分配不均匀，影响传热效果；
②水侧存在泄漏问题，由于折流板外缘与壳体间一般有1~3mm间隙，与传热管之间有2mm左右的间隙，因而会引起水的泄漏。
实践证明，水的泄漏会引起水侧换热系数降低20%~30%，总的传热系数降低
5%~15%。
一种螺旋式油分离器在满液式螺杆冷水机组中的应用研究
-李进杨
回油的原因
由于润滑油沸点远高于制冷剂的，所以润滑油随制冷剂进入蒸发器后不会同制冷剂一起蒸发，此时若不采取适当措施，润滑油势必在蒸发器中越积越多，一方面在换热器的壁面上形成一层油膜，这样就大大降低了传热效果和制冷效率；另一方面压缩机缺油，这对机组的安全高效运行极为不利。
因此，需要有合适的技术措施和控制程序处理润滑油，否则不能保证满液式蒸发器传热性能，机组的安全运行也会成问题。
油分离器
当螺杆式压缩机排出的高压气体和油的混合物进入油分离器时，由于油分离器容积大，气体的流速突降，加上气体的流动方向改变，依靠惯性作用使油分离沉降下来，大量的油聚集在分离器底部。
这种分离被称为一级分离。
为了进一步提高分离精度，一般要进行二级分离。
一级分离后，利用特制的充填物，将细小的雾状油滴通过捕集作用，使油滴聚集变大，在流经填充物时被进一步分离出来。
有的高效
型油分离器还有三级分离：再通过一个组合过滤器进行分离。
一级分离的方式主要有：降速式分离、撞击式分离、离心式分离或以上几种组合式分离；二级分离的方式主要有：金属丝滤网分离、玻璃纤维分离、聚酯纤维分离、微孔陶瓷分离等。
从油分离器的结构形式上分，有压缩机内置油分离器、外置卧式油分离器、外置立式油分离器、冷凝器内置式油分离器。
虽然结构各异，但分离都是以上一种或多种分离方式的组合。
冷水机组的回油技术研究、张为民
1、取油位置
在冷水机组运行时，虽然蒸发器内部制冷剂始终处于剧烈沸腾状态，但由于液态制冷剂汽化后都要向上升，因此蒸发器筒体内的气液混合物的整体运动趋势都是向上的。
随着制冷剂汽化后被吸回压缩机，而。