Разница между испарителем с затоплением и испарителем с сухим расширением
Затопленный испаритель и испаритель с сухим расширением — это два разных метода проектирования испарителей, основное различие заключается в распределении хладагента в испарителе, эффективности теплопередачи, сценариях применения и т. д. Вот сравнение:
1. Состояние хладагента в испарителе
• Затопленный испаритель
Корпус испарителя заполнен жидким хладагентом (обычно покрывает 70–80 % пучка теплообменных трубок), хладагент кипит снаружи трубки, поглощая тепло, а пар после газификации отсасывается компрессором.
o Особенности: Полный контакт между хладагентом и поверхностью теплопередачи, высокая эффективность теплопередачи.
• Испаритель сухого расширения
o Хладагент поступает в испаритель в виде смеси газа и жидкости после дросселирования через регулирующий клапан. При течении в трубке хладагент постепенно полностью испаряется, и на выходе получается перегретый пар.
o Особенности: Поток хладагента точно контролируется расширительным клапаном, и в испарителе не происходит скопления жидкого хладагента.
2. Эффективность теплопередачи
• Затопленный испаритель
Теплообменная трубка полностью погружена в жидкий хладагент, коэффициент теплопередачи при кипении высокий, а эффективность выше, чем у сухого типа (особенно в условиях сильного холода).
o Однако необходимо обратить внимание на проблему возможного удержания смазочного масла, для чего необходим маслоотделитель.
• Испаритель сухого расширения
o При протекании по трубе хладагент может не иметь равномерного контакта со стенкой трубки, и эффективность теплопередачи будет низкой, но ее можно улучшить, увеличив скорость потока.
o Смазочное масло может циркулировать вместе с хладагентом обратно в компрессор без дополнительной обработки.
3. Сложность и стоимость системы
•Затопленный испаритель
o Требуется большой объем заправки хладагентом (высокая стоимость), маслоотделитель, регулятор уровня и т. д., система сложная.
o Подходит для больших охладителей (таких как центробежные, винтовые компрессоры).
• Испаритель сухого расширения
o Небольшой объем заряда, простая конструкция, низкая стоимость, простота обслуживания.
o Распространено в небольших и средних системах (например, бытовые кондиционеры, тепловые насосы).
4. Сценарий применения
• Затопленный испаритель
o Большая холодопроизводительность, стабильные нагрузки (например, центральное кондиционирование воздуха, промышленное охлаждение).
o Сценарии, требующие высокой энергоэффективности (например, охлаждение центра обработки данных).
• Испаритель сухого расширения
o Случаи с большими колебаниями нагрузки (например, бытовые кондиционеры с переменной частотой).
o Приложения, чувствительные к количеству заправляемого хладагента (например, экологически чистые холодильные системы).
5. Другие отличия
Контрастный предмет полный жидкий сухой
Возврат масла требует, чтобы масло из маслоотделителя возвращалось естественным образом вместе с хладагентом.
Тип хладагента NH₃, R134a Подходит для различных хладагентов (например, R410A)
Сложность контроля Точный контроль уровня жидкости зависит от регулировки расширительного клапана
Коэффициент энергоэффективности (КПД) относительно высокий и относительно низкий
Подведем итог
• Выбирайте полностью затопленный испаритель, чтобы добиться высокой энергоэффективности, большой холодопроизводительности и стабильных условий работы.
• Выбирайте сухой вариант: сосредоточьтесь на стоимости, гибкости, миниатюризации или сценариях переменной нагрузки.
В практическом применении такие факторы, как потребность в охлаждении, стоимость и сложность обслуживания, следует учитывать комплексно. Например, в крупных коммерческих зданиях могут использоваться чиллеры с затопленным испарителем, в то время как сухие испарители обычно используются в домашних кондиционерах.
Время публикации: 14 апреля 2025 г.