这种蒸发器常用于大型空调用制冷装置中,用来冷却水或盐水。其工作原理如图2-20所示。由于其传热效果较好,结构紧凑,占地面积小且易于安装等优点而被广泛采用,尤其是在空调用的冷水机组中最为适宜。满液式蒸发器均为卧式。制冷剂液体在管外与壳体间区发吸热,而被冷却介质(水或盐水)在管内流动放热。经过膨胀阀降压以后的低温低压液体,从筒体的下部进入,充满管外空间。由于存液量很大,故属满液式蒸发器。制冷剂气化形成的蒸气不断上升至液面,经过顶部的分液包分离掉蒸气中可能挟带的液滴,干蒸气被压缩机吸回。
水程和卧式壳管式冷凝器一样做成多程式,即在传热管能内经端盖往返流动多次,与制冷剂进行充分的热交换。水的进出口一般也是做在同一侧的端盖上,下进上出。壳体上留有若干与制冷系统中其他设备连接的管接头。氨用发器的传热管一般为25mm×25mm或3mm×25mm的无缝钢管,氟利昂蒸发器一般多用紫铜或黄铜管,直径在20mm以下的,为了增强传热效果,多采用低肋管。总的来说,卧式壳管式蒸发器的传热系数要略低于卧式壳管式冷凝器。
满液式蒸发器中,由于制冷剂气化时会产生气泡,使液面比不工作时升高,为了避免压缩机吸回未蒸发完的液体,蒸发器应在筒内上部留有空间。对于氨制冷剂,充液高度应控制在不超过筒径的70%~80%。用氟利昂制冷剂时,起泡现象更为严重,充液量应控制在55%~65%。液面上裸露的传热管,在蒸发器投入运行后被制冷剂泡沫润湿,也能起到很好的换热作用。此外,当用来冷却淡水时,一般只能冷却到4~5℃,以避免冻结的危险。
满液式壳管蒸发器从其结构和工作情况可以看出它有以下缺点。
(1)制冷剂的充注量较大,成本高。
(2)受静液柱的影响。当蒸发器的直径较大时,由于液体静压的影响而使得下部制冷齐的蒸发温度升高,无形中减小了传热温差。
(3)回油较困难。对于氟利昂制冷剂,由于它们能和润滑油互相溶解而将油带和蒸发器，在蒸发器中氟利昂不断气化后被吸回,而润滑油则很难从蒸发器中返回,因此在长期运行后蒸发器中会积存较多的含油浓度很高的氟利昂一一油溶液,影响蒸发器的传热性能,因此,对于氟利昂制冷系统,须考虑一定的回油措施。
