干式蒸发器的外形和结构,与满液式卧式蒸发器基本相同。主要不同点在于干式蒸发器中,制冷剂在管内蒸发,制冷剂液体的充灌量很少,大约为管组内容积的35%~40%,约为满液式卧式壳管式蒸发器的1/2~1/3或更少,而且制冷剂在蒸发汽化过程中,不存在自由液面,所以称为“干式蒸发器”。图8-28所示为一种R22干式蒸发器的构造。在干式蒸发器中,液体载冷剂在管外被冷却。为了增加管外载冷剂的流速,在壳体内横跨管束装设许多折流板,图8-29所示为U形管式干式蒸发器,传热管安装在同一块管板上。传热管可先行安装后再装入壳体。制冷剂可始终在一根管子内流动和蒸发,不会出现多流程时气液分层现象。但由于每根传热管的弯曲半径不同,制造时需采用不同的加工模具。
干式蒸发器的传热管一般用铜管制造。除了采用光管外,有下列4种类型:①内肋管(见图8-30a) ;②铝芯内翅管,在铜管内压入带翅片的铝芯,有5翅铝芯、8翅铝芯、10翅铝芯等。铜管除光管外,也有波状形(见图8-30b~e);③波纹管,将光直管外部用压滚碾压成波纹形状(见图8-30f) ;④波纹状内肋管,也称DAE管,在波纹管内部加工出许多细微内肋(见图8-30g),可同时强化制冷剂侧及水侧的表面传热系数。
为了在氨制冷系统中减少氨的充灌量,干式蒸发近年来国外研制了氨干式蒸发器,使充氨量只有原来使用满液式蒸发器时的5%~10%。传热管采用钢与铜双金属管。其接触氨一侧用钢管,外包铜管,既耐氨腐蚀又耐水腐蚀。在氨制冷系统中,采用了与氨互溶的聚二醇(PAC)作为冷冻机油,在活塞式氨压缩机制冷系统中运行3000h,传热及回油情况良好。