冷却空气的蒸发器又分为直接蒸发式空气冷却蒸发器(简称冷风机)和排管式空气冷却蒸发器两种。
冷却空气的蒸发器,制冷剂都是在换热管内流动蒸发,空气在换热管外流动被冷却。
(1)直接蒸发式空气冷却蒸发器(以下简称冷风机),广泛用于空调、冷库库房、低温试验箱等场合。
制冷剂在换热管内蒸发,空气在风机的作用下,从换热管外流过;为了提高空气侧的传热系数,换热管通常采用翅片管;翅片管通常由紫铜管和套在紫铜管外的翅片组成,铜管直径为ɸ9 x0.5--ɸ16X 1.0,翅片的厚度为0.15~0.30mm,对于冷库使用的冷风机翅片间距要大一些,以防止凝结水流动不畅或被积霜堵死,影响空气的流动,使传热情况恶化。
冷风机的传热系数比较低,当空气的迎面风速为2~3m/s时,对于用于空调机组的蒸发器,传热系数为30~40W/(㎡·K);对于用于冷库的冷风机,蒸发器的传热系数为12~20W/(㎡·K).
这种蒸发器的优点是结构紧凑,占地面积小,冷量损失小;其缺点是气密性要求高,制冷量调节比较困难。
(2)排管式蒸发器 排管式蒸发器主要用于冷库的冷藏库房、低温试验箱和各种冰箱等。制冷剂在换热管内蒸发,空气在换热管外自然对流。对于氮制冷装置换热管选用钢管,而对于氟里昂制冷装里换热管应选用铜管。
排管式蒸发器按安装位皿的不同可以分为墙排管(高墙排管)、顶排管和搁架式排管等;按结构可以分为立管式、蛇形管式蒸发器等。
立管式蒸发器只用于氨制冷装置.蛇形管式蒸发器可以用于氮和氟里昂两种制冷装置。
一般用于冷库中的墙排管(高墙排管)。它的立管为2500一3 500mm长,直径为057x3.5或d538x3.0的无缝钢管,焊接在'76x3.5或089x3.5的上下横管上。氨液由下横管进入,氨蒸气由上横管排出。这种排管的优点是结构简单,排气排油方便;缺点是氨液的充液量大(充液最为立管容积的80%);由于氨液柱的高度影响,排管的底部的蒸发温度升高,所以这种排管形式不宜用于低于一.40℃以下的冷库。
蛇形管式蒸发器排管通常用光管或翅片管,翅片管有套片式和绕片式等几种。
对于氨制冷装置一般用直径为ɸ57x3.5或ɸ38x3.0的无缝钢管制成;氟利昂制冷装置的蛇形管式排管通常采用直径为ɸ16-- ɸ22的铜管制成。
工作时,制冷剂液体从蛇形管式排管的下部进入,上部回气,这样有利于溶解在制冷剂中的冷冻油返回制冷机。
排管的充液量为排管容积的25%,
蛇形管式蒸发器的优点:充液量少。
蛇形管式蒸发器的缺点:制冷剂流动阻力大。
由于冷却排管外的空气是自然对流,所以传热系数很低,为6~12W/(㎡·K);翅片管约为3.5~6W/(㎡·K)。冷却排管的安装位置对传热系数也有影响,一般顶排管的传热系数比墙排管的要高。