製冷系統四大部件之蒸發器

蒸發器的作用和分類

蒸發器在製冷系統中的作用是對外輸出冷量，冷卻載冷劑。按製冷劑的蒸發是在殼側進行還是在管內進行分類，可分為滿液式蒸發器和乾式蒸發器。製冷劑在殼側蒸發的為滿液式蒸發器，製冷劑在管內蒸發的為乾式蒸發器。目前我司使用的為乾式蒸發器，其結構如圖所示。

蒸發器設計注意問題

在熱傳導中，我們知道同一種物體低溫會往下面，高溫會往上面走，在蒸發器的設計上，由於冷媒進口製冷劑未與載冷劑進行熱交換，所以溫度比冷媒出口溫度低，所以我們把蒸發器冷媒進口佈置在下面，冷媒出口佈置在上面。在小功率蒸發器的設計上會根據實際情況分為 1~2 流程，一去一回稱之為一個流程 ( 如圖 1 與 2 為 1 個流程 ) 。製冷劑在蒸發器中吸收載冷劑的熱量由液態變成氣態，隨著熱交換的進行，製冷劑的溫度也得到提高；製冷劑進入蒸發器是下進上出的結構，因此蒸發器的底部主要是以液態製冷劑形式存在，而經過熱交換後，不斷氣化成完全氣態的製冷劑。在不同狀態，換熱效果會不同，液態熱交換最好，氣態熱交換最差，同時因為壓縮機不能壓縮液體，所以需保證回氣需完全是氣態，就要求蒸發器必須把液體全部蒸發成氣態，也有一部分原因是保證製冷劑的流速與壓降。因此每一程的銅管數也是不同，從下至上不斷增加。為了加強換熱，通常在載冷劑側需加擋板，讓載冷劑能通過上下流動加強與製冷劑的換熱。

蒸發器對性能的影響

同一功率的機器在同一使用環境下，性能高低表現為製冷量與耗電量的大小，性能高的機器是製冷量大而耗電量小，而製冷量的大小最明顯的變化體現在蒸發器的設計上，蒸發器效果的好壞體現在蒸發溫度上，每提高 1 ℃的蒸發溫度，製冷量大約提高 3.7% 。而當蒸發器效果達到一定程度後便不建議再增加，過分增加效果會導致運行效益與投資成本的不協調而導致浪費。

常見故障

蒸發器的常見故障為銅管破裂、換熱效率下降、外殼腐蝕。其中銅管破裂會有以下原因：水流速度過大、載冷劑對蒸發器有腐蝕性、設計不良。過大的流速會加劇銅管壁的腐蝕，如果水流速度過大可適當調節外加閥門讓流量減少，如沒有流量計具體可通過壓力錶觀察大致情況，一般建議調節成目錄標示的工作壓力為宜。對於載冷劑有腐蝕性則需檢測水箱內液體的 PH 值，在 PH 值為 7 為宜，如遇蒸發器銅管破裂可以勉強通過堵住破裂的銅管孔而繼續使用，但從此以後每次開機前確保觀察高低壓表是否顯示有正常冷媒 ( 建議更換蒸發器 ) ，以免發生壓縮機進水導致報廢。

蒸發器換熱效率下降 ( 注意並非所有換熱效率下降都並歸結於蒸發器，還有可能是冷凝器、冷媒量、膨脹閥等的問題 ) ，主要由於換熱管結垢引起，這時可通過用溶液來清洗，但這步驟比較繁瑣且操作需規範化，需專業人員執行，故不建議客戶自行處理，唯有在我們的日常操作中儘量避免該問題，平時客戶使用的時候儘量使用潔淨的水並定期檢查水箱清理污垢和更換載冷劑，還有就是儘量使用防銹管道以免結垢嚴重而影響效果。外殼腐蝕主要也是水質問題，仍建議使用清水作為載冷劑，信易最新蒸發器已更改採用不銹鋼外殼以防止外殼腐蝕。

保養及更換

除如上所述的水流速度、載冷劑 PH 值外，機組最好三個月換一次水，如遇到水質差則需縮短換水週期。標準機更換蒸發器需保證無冷媒後再進行焊接更換，以免發生製冷劑與火焰發生化學反應生成有害氣體。每次發生蒸發器損壞，強烈建議與廠家溝通以找到問題所在，以免再次發生類似故障。