El evaporador es un dispositivo de salida de enfriamiento en el refrigerador. El refrigerante se evapora en el evaporador y absorbe el calor del medio de la fuente de calor de baja temperatura (agua o aire) para lograr el propósito de refrigeración.
El evaporador según su medio de enfriamiento se divide en: evaporador de aire de enfriamiento, evaporador de líquido de enfriamiento (agua u otro refrigerante líquido).
Evaporador para enfriar aire:
La estructura del tubo del disco óptico se utiliza cuando el aire es por convección natural.
La estructura de tubo con aletas se utiliza cuando el aire es convección forzada.
Evaporadores para enfriar líquidos (agua u otros refrigerantes a base de líquidos):
Tipo de carcasa y tubo
tipo sumergido
Según el método de suministro de líquido refrigerante:
Evaporador de líquido completo
Evaporador seco
evaporador circulante
Evaporador de pulverización
Evaporador de líquido completo
Según su estructura, se divide en tipo de carcasa y tubo horizontal, tipo de tanque de agua de tubo recto, tipo de tanque de agua y otros tipos estructurales.
Su característica común es que el evaporador está lleno de refrigerante líquido y el vapor de refrigerante generado por la evaporación que absorbe calor durante el funcionamiento se separa constantemente del líquido. Debido a que el refrigerante está en pleno contacto con la superficie de transferencia de calor, el coeficiente de transferencia de calor en ebullición es mayor.
Sin embargo, la desventaja es que la cantidad de refrigerante cargado es grande y la presión estática de la columna de líquido provocará efectos adversos en la temperatura de evaporación. Si el refrigerante es soluble en aceite lubricante, es difícil que el aceite lubricante regrese al compresor.
Evaporador de líquido completo de carcasa y tubo
Estructura generalmente horizontal, ver figura. El refrigerante se evapora fuera del tubo envolvente; El refrigerante portador fluye por el tubo y generalmente es multiprograma. La entrada y salida del refrigerante están dispuestas en la cubierta del extremo y se eliminan las direcciones de entrada y salida.
El líquido refrigerante ingresa a la carcasa desde la parte inferior o lateral de la carcasa, y el vapor se extrae de la parte superior y se devuelve al compresor. El refrigerante en la carcasa siempre mantiene una altura de superficie hidrostática de aproximadamente el 70 % al 80 % del diámetro de la carcasa.
El evaporador de líquido completo de carcasa y tubo debe prestar atención a los siguientes problemas:
① Con agua como refrigerante, cuando la temperatura de evaporación se reduce por debajo de 0 °C, el tubo puede congelarse, lo que provocará la expansión del tubo de transferencia de calor. Al mismo tiempo, la capacidad de agua del evaporador es pequeña y la estabilidad térmica es deficiente durante el funcionamiento.
Cuando la presión de evaporación es baja, la columna hidrostática de líquido en la carcasa aumentará la temperatura del fondo y reducirá la diferencia de temperatura de transferencia de calor;
(3) Cuando el refrigerante es miscible con el aceite lubricante, es difícil devolver el aceite utilizando el evaporador de líquido lleno;
④ Se carga una gran cantidad de refrigerante. Al mismo tiempo, no es adecuado que la máquina funcione en condiciones de movimiento, ya que la vibración del nivel del líquido provocará un accidente en el cilindro del compresor;
En el evaporador de líquido completo, debido a la gasificación del refrigerante, se genera una gran cantidad de burbujas, de modo que el nivel del líquido aumenta, por lo que la cantidad de carga de refrigerante no debe sumergirse en toda la superficie de intercambio de calor.
Evaporador del tanque
El evaporador de tanque puede estar compuesto por tubos rectos paralelos o tubos en espiral (también conocido como evaporador vertical).
Están sumergidos en el trabajo del refrigerante líquido, debido a la función del agitador, el refrigerante líquido en el flujo de circulación del tanque, no en el evaporador de líquido lleno.
Evaporador de líquido no lleno
El evaporador seco es un tipo de evaporador en el que el líquido refrigerante se puede vaporizar completamente en el tubo de transferencia de calor.
El medio enfriado en el exterior del tubo de transferencia de calor es el refrigerante (agua) o aire, y el refrigerante se evapora en el tubo y su caudal por hora es aproximadamente del 20% al 30% del volumen del tubo de transferencia de calor.
Aumentar el caudal másico de refrigerante puede aumentar el área de humectación del líquido refrigerante en la tubería. Al mismo tiempo, la diferencia de presión en la entrada y la salida aumenta con el aumento de la resistencia al flujo, de modo que se reduce el coeficiente de refrigeración.
Para mejorar el efecto de transferencia de calor. El líquido refrigerante se evapora y absorbe calor en la tubería para enfriar el refrigerante fuera de la tubería.
Principio de funcionamiento del condensador.
El gas pasa a través de un tubo largo (generalmente enrollado en un solenoide), lo que permite que el calor se pierda al aire circundante. Para transportar vapor se utilizan a menudo metales como el cobre, que conducen el calor. Para mejorar la eficiencia del condensador, a menudo se conectan a las tuberías disipadores de calor con excelente rendimiento de conducción de calor para aumentar el área de disipación de calor y acelerar la disipación de calor, y la convección de aire se acelera a través del ventilador para eliminar el calor.
El principio de refrigeración del refrigerador general es que el compresor comprime el medio de trabajo desde gas de baja temperatura y baja presión a gas de alta temperatura y alta presión, y luego se condensa en líquido de temperatura media y alta presión a través del condensador, y se convierte en un líquido de baja temperatura y alta presión. Líquido de baja presión después de que se estrangula la válvula de mariposa. El medio de trabajo líquido de baja temperatura y baja presión se envía al evaporador, que absorbe el calor y se evapora en vapor de baja temperatura y baja presión, que se transporta nuevamente al compresor para completar el ciclo de refrigeración.
El sistema de refrigeración por compresión de vapor de una sola etapa se compone de cuatro componentes básicos: compresor de refrigeración, condensador, válvula de mariposa y evaporador, que están conectados sucesivamente mediante tuberías para formar un sistema cerrado, y el refrigerante circula constantemente en el sistema, cambia de estado e intercambia. calor con el mundo exterior.
Cómo funciona el evaporador
La cámara de calentamiento está compuesta por un haz de tubos verticales, con un tubo de circulación central de gran diámetro en el medio, y los otros tubos de calentamiento con un diámetro más pequeño se denominan tubos de ebullición. Debido a que el tubo de circulación central es más grande, la superficie de transferencia de calor ocupada por la solución de volumen unitario es menor que la ocupada por la solución unitaria en el tubo de ebullición, es decir, el tubo de circulación central y otras soluciones del tubo de calentamiento se calientan en diferentes grados. de modo que la densidad de la mezcla vapor-líquido en el tubo de ebullición sea menor que la densidad de la solución en el tubo de circulación central.
Junto con la succión ascendente del vapor ascendente, la solución en el evaporador formará un flujo circulante desde el tubo de circulación central hacia abajo y desde el tubo de ebullición hacia arriba. Este ciclo es causado principalmente por la diferencia de densidad de la solución, por lo que se llama ciclo natural. Este efecto favorece la mejora del efecto de transferencia de calor en el evaporador.
