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解析幹膨式與滿液式蒸發器之異同

發布時間:2016-12-11 14:41:43   
幹膨式與滿液式的差異可由下圖表示:
 
幹膨式蒸發器冷媒係於管內蒸發,在蒸發器出口端通常約有5至10 K的過熱度,膨脹閥則以感溫球偵測到的過熱度來調節蒸發器所需的冷媒流量。
 
幹膨式蒸發器之優點:
 
大都以感溫式膨脹閥(TXV)為節流裝置,能適應負載的變動,控製性良好,且施工容易、成本低廉。
 
冷媒流經管內,因流速較大,可藉氣態冷媒的速度直接將冷凍油帶回壓縮機。
 
幹膨式蒸發器之缺點:
 
過熱的冷媒蒸氣約占蒸發器熱傳麵積的20%,卻僅能提供少量製冷的焓值,故蒸發器總熱傳效率較低。
 
流經TXV的冷媒必須維持一定的壓差,以確保係統的冷媒循環量及製冷能力。通常是以設定冷卻水入水溫度為30℃的高壓控製(Head Pressure Control)來保持一定的壓差,但此種控製模式須維持一定的係統高壓,當高壓側的操作條件低於設計條件或於部分負載時,係統效率無法隨之提升。
 
 於多壓縮機之係統中,冷媒循環各自獨立,卸載後便有部分閑置的熱交換麵積無法利用,因此係統的部分負載性能受到限製。
 
滿液式蒸發器常與離心式壓縮機或螺旋式壓縮機配合使用於中、大型冰水機,係統效率佳,製造成本及技術困難度較高。冷媒係於管外蒸發,可藉高壓側或低壓側的液位控製器(如浮控閥)來調節蒸發器所需的冷媒流量,液位的高低是以能將蒸發器管排完全覆蓋為原則,沸騰的冷媒液可完全將熱傳表麵潤濕,因而能有較佳的熱傳效率。
 
滿液式蒸發器之優點:
 
 完全潤濕的熱傳表麵,可增加蒸發器的使用效率,提高係統低壓側壓力。
 
液態冷媒於蒸發器殼側沸騰,壓損較小,溫度亦較均勻;且因吸入端的蒸氣以接近飽和的氣態進入壓縮機,故可增加壓縮機的壓縮效率與質量流率。
 
由於多壓縮機機組可共享一蒸發器及冷凝器,於部分負載時仍能有效地利用熱傳麵積,故可擁有較高的部分負載效率。
 
需要注意的是:
 
液氣分離空間要能夠將大部分的氣態與液態冷媒分離,以免造成大量液態冷媒進入壓縮機,造成液壓縮。
 
由於進入蒸發器的冷凍油無法隨氣態冷媒直接返回壓縮機,回油的問題必須特別謹慎處理。
 
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