满液式和干式蒸发器的区别
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。
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。
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。
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。
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。
详解干式满液式降膜式蒸发器
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,这样得换热器换热效率相对较低,其换热系数仅为光管换热系数得2倍左右,但就是其优点就是便于回油,控制较为简便,而制冷剂得充注量大约就是满液式机组充注量得1／2～1/3左右。
ﻫ满液式蒸发器满液式蒸发器与干式蒸发器得运行方式恰好相反,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。
满液式蒸发器得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得换热。
这种同时强化管外沸腾与管内传热得高效传热管,使其传热系数较光管提高了５倍左右、ﻫ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,但就是它又与满液式蒸发器有区别。
这种蒸发器得制冷剂就是从换热器得上部喷淋到换热管上,制冷剂只就是在换热管上形成一层薄薄得冷剂液膜,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。
ﻫ降膜蒸发就是流动沸腾,由于管外表面得液膜层厚度小,没有静压产生得沸点升高,传热系数高。
而满液式蒸发(也就就是沉浸式蒸发)产生得气泡易于集聚在换热管得表面,导致换热效率下降,其换热效果不如降膜蒸发。
总得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",就是对一种制冷机组得习惯命名法,这种“冷水机组”一般用于中央空调得冷源,或者空调工况得制冷,输出得就是低温得冷水,通常叫做“冷冻水”,故而得名。
一般把只能制冷得叫做冷水机组,而能同时制热得,我们叫做“热泵”机组。
而“满液式”就是指机组所用得“壳管式蒸发器”采用了“满液式蒸发器”得形式,这就是区别于“干式”、“降膜式”得一种壳管式蒸发器。
它得“壳程"内走制冷剂循环,“管程”内走冷冻水循环,从剖面上瞧,就好像就是筒体里有大半筒制冷剂,而走水得管束浸泡在制冷剂里。
它与“干式蒸发器”刚好相反,干式得就是“管程”走制冷剂,“壳程”走水,好比制冷剂管束浸泡在水里。
干式水冷螺杆与满液式水冷螺杆比较
干式水冷螺杆与满液式水冷螺杆比较干式水冷螺杆与满液式水冷螺杆比较干式水冷螺杆满液式水冷螺杆原理制冷剂液体在蒸发器的管程内蒸发，汲取热量，载冷剂布满整个壳程。
干式蒸发器中装有折流板，以提高载冷剂的流速；制冷剂一般经过四个流程全部变成蒸汽吸入压缩机。
制冷剂液体在蒸发器的壳程内蒸发，汲取热量，载冷剂在管内流淌。
载冷剂一般作成多程式，在管内经端盖来回流淌多次。
为使蒸发后液滴分别，壳体上部要留肯定的分别空间，体积粗大笨重。
回油系统系统比较简洁，回油简单。
制冷剂在管内有较大的流速，能保证将互溶的润滑油带回压缩机。
系统简单，回油困难。
氟利昂中互溶的润滑油在蒸发时会消失分层，且较难排解，从而影响换热效果及压缩机的平安。
系统需另设简单的回油系统。
换热效率换热效率一般。
换热效率相对较高。
制冷剂制冷剂充注量少，是相同制冷量的满液式机组的1/3左右，使用成本低，不设贮液器，使整个机组的重量和体积削减。
制冷剂冲注量大，特殊是满液式蒸发器，对于昂贵的制冷剂来说较为不宜。
适应工况载冷剂在管外流淌，热负荷突然下降载冷剂结冰事故的可能性较少，因此可冷却淡水接近0OC。
载冷剂在管内流淌，负荷变化时结冰事故可能性较大，冷水温度只能到4～5OC。
供液用电子膨胀阀或热力膨胀阀供液，简洁牢靠。
简单的浮球调整阀或液位掌握器配电磁阀来掌握液面高度。
液面过低换热效率下降，过高易使压缩机“走潮车”发生事故。
性能技术成熟，性能牢靠。
产品性能的稳定性有待进一步完善。
制造工艺简洁的工艺保证机组的高品质工艺简单选购成本成本相对较低成本较高，增加用户的初投资费用安装体积较少，结构简洁，配套部件少，节约机房面积。
体积较大，结构简单，增加占地面积。
修理保养操作、维护、保养比较简洁，无需专业人员，培训即可上岗。
费用较低。
维护，保养比较简单，需娴熟技术人员，调试需专业人员。
费用较高。
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满液式和干式蒸发器的区别简述
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人蒸发器，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人压缩机。
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人蒸发器的管程，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。
二者的比较：
1、换热性方面
满液式蒸发器的蒸发管表面为液体润湿，表面传热系数大
干式蒸发器的蒸发管表面为部分液体润湿，表面传热系数略低
2、制冷剂侧阻力
满液式蒸发器的制冷剂侧阻力较大
3、回油性能
对于润滑油与制冷剂互溶情况下，满液式蒸发器的回油较难且不稳定，而回油状况直接影响机组的工作工况和工况油移。
干式蒸发器的回油稳定、方便。
4、充液量
满液式蒸发器的壳体内充满制冷剂，充液量大。
多用于制冷剂易泄露的开启式压缩机。
干式蒸发器的制冷剂充液量只有满液式蒸发器的1/2~1/3。
满液式蒸发器满液式蒸发器大多为壳管式，载冷剂在管内流动，制冷剂在管外蒸发，制冷剂液体基本浸满管束，上部留有一定的气空间。
满液式卧式壳管式蒸发器的工作过程是：制冷剂液体节流后进入筒体内与数根换热管外的壳程空间，与在换热管内作多程流动的载冷剂（冷冻水）通过管壁交换热量。
制冷剂液体吸热后气化上升回到回气包中作气液分离。
气液分离后的饱和蒸气通过回气管被制冷压缩机吸走，而制冷剂液体流出回气包进入蒸发器筒体继续吸热气化。
润滑油沉积在集油包里，由放油管通往集油器放出。
满液式卧式壳管式蒸发器内充满了液态制冷剂，可使传热面与液态制冷剂充分接触，总传热系数高，在大型制冷系统中若增设制冷剂泵强制循环流动，还可以提高蒸发器的换热效率。
满液式卧式壳管式蒸发器在工作时要保持一定的液面高度，液面过低会使蒸发器内产生过多的过热蒸气而降低蒸发器的传热效果；液面过高易使湿蒸气进入制冷压缩机而引起液击。
所以用浮球阀或液面控制器来控制满液式卧式壳管式蒸发器的液面。
满液式卧式壳管式蒸发器壳体周围要设置保温层，以减少冷量损失。
满液式卧式壳管式蒸发器的优点是：（1）结构紧凑，占地面积小；（2）传热性能好；（3）制造和安装较方便；（4）用盐水作载冷剂，不易腐蚀和避免盐水浓度被空气中水分稀释等。
满液式卧式壳管式广泛地应用于船舶制冷、制冰、食品冷冻和空气调节中。
但是满液式卧式壳管式蒸发器的制冷剂充注量大，
由于制冷剂液体静压力的影响，使其下部液体的蒸发温度提高，从而减小了蒸发器的传热温差，蒸发温度越低这种影响就越大。
当满液式卧式壳管式蒸发器蒸发
温度过低或载冷剂流速过慢时，可能由于载冷剂结冰而冻裂管子，所以它的应用受到一定的限制，尤其是在氟利昂制冷系统中，很少使用满液式卧式壳管式蒸发器，而使用干式壳管式蒸发器
2．干式壳管式蒸发器干式管壳式蒸发器属于冷却液体载冷剂大类的蒸发器，主要用于氟利昂制冷系统中。
这种蒸发器的制冷剂液体走管程，因而制冷剂的充注量较少。
其结构与满液式蒸发器相似，不同的是换热管为外径12～16mm的紫铜管，管内有纵向翅片，以增加管内制冷剂的流速，制冷剂液体经节流后从蒸发器一端端盖的下方进口进入管程内，经2～4个流程吸热后由同侧端盖上方出口引出。
制冷剂在壳管式干式蒸发器内的流动有单进单出、双进单出、双进双出等不同形式。
载冷剂（冷冻水）走壳程，为保证载冷剂（冷冻水）横向流过换热管束时的速度为0.5～1.5m/s，壳程内换热管束上装有多块缺口上下错开布置的弓形折流板。
在干式壳管式蒸发器内，随着液态制冷剂在管内流动，沿程吸收管外载冷剂的热量逐渐汽化，制冷剂处于液汽共存的状态，蒸发器部分传热面与气态制冷剂接触，导致总传热系数较满液式低，但其制冷剂充注量少，回油方便，适用于氟利昂作制冷剂。
干式壳管式蒸发器的优点是：（1）充液量少，为管内容积的40%左右；（2）受制冷剂液体静压力的影响较少；（3）排油方便；（4）载冷剂结冰不会胀裂管子；（5）制冷剂液面容易控制；（6）结构紧凑。
缺点是制冷剂在换热管束内供液不易均匀，弓形折流板制造与装配比较麻烦，由于装配间隙的存在，载冷剂在折流板孔和换热管间、折流板外周与筒体间容易产生泄漏旁流，从而降低传热效果。