I kjøling og klimaanlegg er fordamperen en av de viktigste komponentene, som er ansvarlig for å konvertere lavtrykksvæske-kjølemediet til en gassform, og dermed absorbere varme og oppnå en kjøleeffekt. I henhold til den relative posisjonen og strømningsmønsteret mellom kjølemediet og varmeutvekslingsrøret, er fordamperen hovedsakelig delt inn i to kategorier: tørr fordamper og oversvømmet fordamper.
1. Tørr fordamper
Den tørre fordamperen består av et skall med flere varmeutvekslingsrør anordnet parallelt eller i serie. Baffler eller veiledningsplater kan være utstyrt på utsiden av varmeutvekslingsrøret for å lede vannstrømningen, sikre at kjølevannet jevnt kan dekke alle varmeutvekslingsrørflatene og forbedre varmeoverføringseffektiviteten. Et gassseparasjonsrom er ofte gitt øverst for å skille det gassformige kjølemediet fra det flytende kjølemediet for å sikre at bare det gassformige kjølemediet blir sendt til kompressoren.
Arbeidsprosess: Kjølemediumvæsken kommer inn i varmeutvekslingsrøret fra bunnen av fordamperen og begynner å absorbere varme fra kjølevannet utenfor røret. Når varmen blir absorbert, fordamper kjølemediet gradvis til en gassformig tilstand, og trykket og temperaturen på kjølemediet forblir relativt konstant under denne prosessen. Den fordampede kjølemediumgassen stiger til toppen av fordamperen, hvor den fjernes ytterligere av gassseparasjonsanordningen og deretter suges inn i kompressoren.
Samtidig tar kjølevannet i den ytre sirkulasjonen kontinuerlig bort varme for å opprettholde temperaturforskjellsforholdene som kreves for fordampningsprosessen. Siden den tørre fordamperen bruker naturlig konveksjon for å overføre varmen, er den generelle varmeutvekslingseffektiviteten lavere enn for den oversvømte fordamperen; Men det betyr også at mindre kjølemediumfylling er nødvendig for å oppfylle arbeidskravene, redusere kostnader og potensielle risikoer.
Fordeler: God oljeavkastningsytelse, smøreolje kan returneres direkte til kompressoren med kjølemedium, og kjølemediumfyllingsmengden er liten, omtrent bare en tredjedel av den oversvømte fordamperen.
Ulemper: Sammenlignet med den oversvømte fordamperen er varmeoverføringseffektiviteten lav, omtrent det dobbelte av varmeoverføringskoeffisienten til det nakne røret.
2. Oversvømmet fordamper
Den oversvømte fordamperen er et høyeffektiv varmeutvekslingsutstyr, mye brukt i kjøling og klimaanlegg. Hovedfunksjonen er at kaldt vann renner inn i varmeutvekslingsrørene, mens kjølemediet helt senker disse varmeutvekslingsrørene og koker og fordamper utenfor rørene.
Strukturelle trekk: Den oversvømte fordamperen består av et lukket skall som inneholder et stort antall høyeffektive varmeutvekslingsrør anordnet parallelt. Disse varmeutvekslingsrørene kan være glatte eller ha spesielle overflatebehandlinger eller indre strukturer (for eksempel spiralutstikk) for å forbedre varmeoverføringseffektiviteten. I noen design kan varmeutvekslingsrørene også ha pinholes eller andre former for overflatefunksjoner for å fremme kokingsprosessen til kjølemediet.
Det er en flytende forsyningsport i bunnen av skallet og en gass-væske-separasjonsanordning øverst for å sikre at bare gassformig kjølemedium sendes til kompressoren. For å forbedre varmeutvekslingseffekten på kjølevannsiden, settes baffler noen ganger mellom varmeutvekslingsrørene for å gjøre vannstrømningsveien mer kronglete, og dermed øke kontaktområdet og forstyrrelsen.
Arbeidsprosess: Flytende kjølemedium kommer inn i skallet fra bunnen av fordamperen og fordyper fullstendig varmeutvekslingsrørene. Kjølemediumoppvarming og fordampning: Når lavt temperatur og lavtrykksvæske-kjølemedium kontakter varmeutvekslingsrørene med høyere temperatur, begynner det å absorbere varme fra det kalde vannet i rørene og fordamper gradvis til en gassform. I denne prosessen, siden kjølemediet er i direkte kontakt med varmeutvekslingsflaten, kan en veldig høy varmeoverføringseffektivitet oppnås.
Etter hvert som mer kjølemedium fordamper, stiger blandingen til toppen av fordamperen. Her fjernes de uovervurderte væskedråpene med en spesialdesignet gass-væske-separator for å sikre at bare gassformig kjølemedium blir sendt til kompressoren for neste syklus. Samtidig avkjøles det kalde vannet som passerer gjennom varmeutvekslingsrøret på grunn av frigjøring av varme, og strømmer deretter ut av fordamperen for å fortsette å delta i kjølesyklusen til systemet. Siden en viss mengde smøreolje vil akkumuleres under hele varmeutvekslingsprosessen, er det nødvendig med effektive oljetiltak, for eksempel å bruke en ejektorpumpe eller tyngdekraft for regelmessig å slippe ut smøreoljen som er akkumulert i bunnen for å sikre normal drift av systemet.
Fordeler: Høy varmeoverføringskoeffisient, enkel kontroll og praktisk drift og styring.
Ulemper: Når fordampningstemperaturen er lavere enn 0 grad, er det en risiko for frysing av vann i røret. Kjølemediumfyllingsvolumet er stort, omtrent 55% ~ 65% av det effektive volumet av sylinderen. Berørt av høyden på den kjølemedium væskekolonnen, er fordampningstemperaturen i bunnen av sylinderen høy, noe som reduserer den totale varmeoverføringstemperaturforskjellen. Den nedre delen av sylinderen er utsatt for oljeansamling, og effektive oljetiltak er nødvendige for å sikre sikker drift.
