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一、蒸发器的种类、构造和工作原理 蒸发器也是一种热交换设备，它的作用是低压低温的制冷剂液体在其中蒸发吸热，吸收被冷却物体的热量，以达到制冷的目的。 根据供液方式的不同，蒸发器可分为满液式、非满液式、循环式和喷淋式四种，如图5-11所示。 根据被冷却介质的种类不同可分为冷却液体（水或盐水）的蒸发器和冷却空气的蒸发器。 冷却液体的蒸发器：直立管式蒸发器、螺旋管式蒸发器、卧式壳管式蒸发器、盘管式蒸发器。 冷却空气的蒸发器：冷却排管、冷风机、直接蒸发式空气冷却器。 （一）冷却液体的蒸发器 1、直立管式蒸发器 这种蒸发器如下页图5-12所示。蒸发管组装在一个长方形的钢板水箱内，水箱由钢板焊接而成，其中装有二排或多排蒸发管组，每排蒸发管组由上集管、下集管和许多焊在两集管之间的末端微弯的立管所组成。上集管的一端焊有气液分离器（即粗竖管），分离器下面有一根立管与下集管相通，使分离出来的液滴流回下集管。下集管的一端与集油器相连，集油器的上端接有均压管与吸气管相通。 每组蒸发管组的中部有一根穿过上集管通向下集管的竖管，如图中剖面Ⅰ-Ⅰ，这样，保证液体直接进入下集管，并能均匀地分配到各根立管。立管内充满液态制冷剂，其液面几乎达到上集管。制冷剂液体在管内吸收冷冻水的热量后不断气化，气化后的制冷剂通过上集管经气液分离器分离后，液体返回下集管，蒸气从上部引出被压缩机吸走。 冷冻水从上部进入水箱，被冷却后由下部流出。水箱中装有搅拌器和纵向隔板，使水箱中的冷冻水按一定的方向和速度循环流动，通常水流速度为0.5～0.7m/S。水箱上部装有溢水口，当冷冻水（或盐水）过多时可从溢水口排出。底部又装有泄水口，以备检查清洗时将水放空。 直立管式蒸发器传热效果良好，当用于冷却淡水时，其传热系数约为500～550w/（m2?k），冷却盐水时，传热系数约为400～450w/（m2?k），广泛地用于氨制冷系统。 为减少冷量损失，水箱底部和四周外表面应作隔热层。 这种蒸发器属于敞开式设备，其优点是便于观察、运行和检修。缺点是用盐水作为载冷剂时，与大气接触容易吸收空气中水分降低了盐水浓度，须经常加入固体盐，同时会使腐蚀加快。 2、螺旋管式蒸发器 为了降低直立管式蒸发器的高度和提高传热效果，我国一些冷冻机厂生产了螺旋管式蒸发器，并在氨制冷系统中获得广泛的应用。这种蒸发器与直立管式蒸发器的主要区别在于用许多双圈螺旋管代替两集管之间的直立管，因此，当传热面积相同时，其外型尺寸比直立管小，结构紧凑，又可减少焊接的工作量，传热系数比直立管式要大。 3、卧式壳管式蒸发器 这种蒸发器的构造如图5-13。它的构造与卧式冷凝器相似，其外壳是用钢板焊成圆筒体，在筒体的两端焊有管板，钢管用焊接或胀接在管板上。制冷剂在管外空间气化，载冷剂（冷冻水或盐水）在管内流动，为了保证载冷剂在管内具有一定的流速，在两端盖内铸有隔板，使载冷剂多流程通过蒸发器。 制冷剂液体通过浮球阀节流降压后，由壳体下部进入蒸发器内吸收冷冻水或盐水的热量而气化，气化后的制冷剂蒸气上升至干气室（起气液分离作用），分离出的液滴流回蒸发器内，蒸气被压缩机吸走。氨蒸发器壳体底部焊有集油器，沉积下来的润滑油可从放油管放出。 为了能观察到蒸发器内的液位，在顶部干气室和壳体之间装设一根旁通管，旁通管上的结霜处即表示蒸发器内的液位。 为了避免未气化的液体被带出蒸发器，其充液量应该不浸没全部传热表面，一般氨制冷系统，其充液高度约为筒径的70%～80%；氟利昂制冷系统，其充液量为筒径的55%～65%。 卧式壳管式蒸发器传热性能好，结构紧凑，制冷剂为氨时，平均传热温差Δt为5～6℃，蒸发温度在+5～-15℃的范围内，管内水流速υ=1.0-1.5m/s时，其传热系数约为450-500w/（m2?k）。但是，当用来冷却普通淡水时，其出水温度应控制在2℃以上，否则易发生冻结现象，致使传热管冻裂。 在氟利昂系统中，目前也使用卧式壳管式蒸发器，所不同的是采用低肋铜管代替光滑钢管，这样可以提高制冷剂的沸腾放热系数。为了使润滑油随制冷剂蒸气返回压缩机，采用干式壳管式蒸发器（属非满液式蒸发器），即制冷剂在管内蒸发吸热，冷冻水在管间流动。 4、盘管式蒸发器 盘管式蒸发器是小型氟利昂开式循环制冷装置中常用的一种水冷却器，其结构如图5-14所示，它是由若干组铜管盘绕成蛇形管组成。蛇形管用纯铜管弯制，氟利昂液体经分液器从蛇形管的上部进入，