L'evaporatore è un dispositivo di raffreddamento nel frigorifero. Il refrigerante evapora nell'evaporatore e assorbe il calore della fonte di calore a bassa temperatura (acqua o aria) per raggiungere lo scopo di refrigerazione.
L'evaporatore in base al mezzo di raffreddamento è suddiviso in: evaporatore dell'aria di raffreddamento, evaporatore del liquido di raffreddamento (acqua o altro refrigerante liquido).
Evaporatore per l'aria di raffreddamento:
La struttura del tubo del disco ottico viene utilizzata quando l'aria è a convezione naturale
La struttura del tubo alettato viene utilizzata quando l'aria è a convezione forzata
Evaporatori per il raffreddamento di liquidi (acqua o altri liquidi refrigeranti):
Tipo a fascio tubiero
Tipo sommerso
In base al metodo di alimentazione del liquido refrigerante:
Evaporatore pieno di liquido
Evaporatore a secco
Evaporatore circolante
Evaporatore a spruzzo
Evaporatore pieno di liquido
In base alla sua struttura, è suddiviso in tipo a guscio e tubo orizzontale, tipo a tubo dritto di serbatoio dell'acqua, tipo a serbatoio dell'acqua e altri tipi strutturali.
La loro caratteristica comune è che l'evaporatore è riempito con refrigerante liquido e il vapore refrigerante generato dall'evaporazione ad assorbimento di calore durante il funzionamento è costantemente separato dal liquido. Poiché il refrigerante è completamente a contatto con la superficie di trasferimento del calore, il coefficiente di trasferimento del calore in ebollizione è più elevato.
Tuttavia, lo svantaggio è che la quantità di refrigerante caricata è elevata e la pressione statica della colonna di liquido causerà effetti negativi sulla temperatura di evaporazione. Se il refrigerante è solubile nell'olio lubrificante, è difficile che l'olio lubrificante ritorni al compressore.
Evaporatore di liquido pieno a fascio tubiero
Struttura generalmente orizzontale, vedere figura. Il refrigerante evapora all'esterno del fascio tubiero; Il refrigerante trasportatore scorre nel tubo ed è generalmente multiprogramma. L'ingresso e l'uscita del refrigerante sono disposti sul coperchio terminale e la direzione di ingresso e uscita viene rimossa.
Il liquido refrigerante entra nell'involucro dal fondo o dal lato dell'involucro, mentre il vapore viene aspirato dalla parte superiore e restituito al compressore. Il refrigerante nell'involucro mantiene sempre un'altezza della superficie idrostatica compresa tra il 70% e l'80% circa del diametro dell'involucro.
L'evaporatore di liquido pieno a fascio tubiero dovrebbe prestare attenzione ai seguenti problemi:
① Con l'acqua come refrigerante, quando la temperatura di evaporazione viene ridotta al di sotto di 0 °C, il tubo potrebbe congelare, provocando l'espansione del tubo di trasferimento del calore. Allo stesso tempo, la capacità dell'acqua dell'evaporatore è ridotta e la stabilità termica è scarsa durante il funzionamento.
Quando la pressione di evaporazione è bassa, la colonna idrostatica di liquido nel guscio aumenterà la temperatura inferiore e ridurrà la differenza di temperatura di trasferimento del calore;
(3) Quando il refrigerante è miscibile con l'olio lubrificante, è difficile restituire l'olio utilizzando l'evaporatore completamente liquido;
④ È stata caricata una grande quantità di refrigerante. Allo stesso tempo, la macchina non è adatta a lavorare in condizioni di movimento, lo scuotimento del livello del liquido potrebbe causare incidenti al cilindro del compressore;
Nell'evaporatore pieno di liquido, a causa della gassificazione del refrigerante, si generano un gran numero di bolle, per cui il livello del liquido aumenta, quindi la quantità di carica di refrigerante non deve essere immersa in tutta la superficie di scambio termico.
Evaporatore del serbatoio
L'evaporatore a serbatoio può essere composto da tubi diritti paralleli o da tubi a spirale (detti anche evaporatori verticali).
Sono immersi nel lavoro del refrigerante liquido, a causa del ruolo dell'agitatore, del refrigerante liquido nel flusso di circolazione del serbatoio, dell'evaporatore liquido non pieno
Evaporatore di liquido non pieno
L'evaporatore a secco è un tipo di evaporatore in cui il liquido refrigerante può essere completamente vaporizzato nel tubo di trasferimento del calore.
Il mezzo raffreddato all'esterno del tubo di trasferimento di calore è il refrigerante (acqua) o aria, e il refrigerante evapora nel tubo e la sua portata oraria è circa il 20%-30% del volume del tubo di trasferimento di calore.
L'aumento della portata massica del refrigerante può aumentare l'area di bagnatura del liquido refrigerante nel tubo. Allo stesso tempo, la differenza di pressione all'ingresso e all'uscita aumenta con l'aumento della resistenza al flusso, per cui il coefficiente di refrigerazione si riduce.
Per migliorare l'effetto del trasferimento di calore. Il liquido refrigerante evapora e assorbe calore nel tubo per raffreddare il refrigerante all'esterno del tubo.
Principio di funzionamento del condensatore
Il gas passa attraverso un lungo tubo (solitamente avvolto in un solenoide), consentendo la perdita di calore nell'aria circostante. Metalli come il rame, che conducono il calore, vengono spesso utilizzati per trasportare il vapore. Al fine di migliorare l'efficienza del condensatore, ai tubi vengono spesso fissati dissipatori di calore con eccellenti prestazioni di conduzione del calore per aumentare l'area di dissipazione del calore per accelerare la dissipazione del calore e la convezione dell'aria viene accelerata attraverso la ventola per eliminare il calore.
Il principio di refrigerazione del frigorifero generale è che il compressore comprime il mezzo di lavoro da gas a bassa temperatura e bassa pressione in gas ad alta temperatura e alta pressione, quindi condensa in liquido a media temperatura e alta pressione attraverso il condensatore e diventa un liquido a bassa temperatura e liquido a bassa pressione dopo la strozzatura della valvola a farfalla. Il mezzo di lavoro liquido a bassa temperatura e bassa pressione viene inviato nell'evaporatore, che assorbe calore ed evapora in vapore a bassa temperatura e bassa pressione, che viene trasportato nuovamente nel compressore per completare il ciclo di refrigerazione.
Il sistema di refrigerazione a compressione di vapore monostadio è composto da quattro componenti di base: compressore di refrigerazione, condensatore, valvola a farfalla ed evaporatore, che vengono successivamente collegati da tubi per formare un sistema chiuso e il refrigerante circola costantemente nel sistema, cambia stato e scambia calore con il mondo esterno.
Come funziona l'evaporatore
La camera di riscaldamento è composta da un fascio tubiero verticale, con un tubo centrale di circolazione di grande diametro al centro, e gli altri tubi di riscaldamento di diametro minore sono chiamati tubi di ebollizione. Poiché il tubo di circolazione centrale è più grande, la superficie di trasferimento del calore occupata dalla soluzione di volume unitario è inferiore a quella occupata dalla soluzione unitaria nel tubo di ebollizione, ovvero il tubo di circolazione centrale e altre soluzioni di tubi di riscaldamento vengono riscaldati a livelli diversi, in modo che la densità della miscela vapore-liquido nel tubo di ebollizione sia inferiore alla densità della soluzione nel tubo di circolazione centrale.
Insieme all'aspirazione verso l'alto del vapore che sale, la soluzione nell'evaporatore formerà un flusso circolante dal tubo di circolazione centrale verso il basso e dal tubo di ebollizione verso l'alto. Questo ciclo è causato principalmente dalla differenza di densità della soluzione, per questo è chiamato ciclo naturale. Questo effetto è favorevole al miglioramento dell'effetto di trasferimento del calore nell'evaporatore.
