蒸発器と凝縮器の分類

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この投稿は、2016年6月4日09時25分にyinkuilin6868によって最終的に編集されました。
一、コンデンサの種類と特徴
コンデンサは、冷却媒体の違いによって、水冷式、空気冷却式、蒸発式の3つのカテゴリーに分けられます。 二、蒸発器の分類：冷却される媒体の種類によって、蒸発器は大きく2つのカテゴリーに分けられる：(1)冷却用液体媒体を使用する蒸発器。液体冷却剤――水、塩水、またはエチレングリコール水溶液などの冷却に使用される。この種の蒸発器には、横型蒸発器、立管型蒸発器、スパイラルチューブ型蒸発器などが一般的に使用されている。 (2) 冷却空気用のエバポレーター。この種の蒸発器には、冷却排管と冷風機があります。 以下では、空調システムでよく使用される冷却用液体媒体である冷媒のエバポレーターについて主に解説します。 一、水平型蒸発器 水平型蒸発器は、水平型シェル・アンド・チューブ型蒸発器とも呼ばれる。それは横型シェルアンドチューブ式凝縮器の構造と基本的に同じである。供液方式によって、コイル型蒸発器とドライ型蒸発器の2種類に分けられる。 1、横型シェルアンドチューブ式蒸発器 横型シェルアンドチューブ式蒸発器は満液式蒸発器です。つまり、冷却剤は1～2m/sの速度で管内を流動し、管外の管群の間はほとんどが冷却剤で満たされており、両者は管壁を通じて十分な熱交換を行う。吸熱蒸発した冷媒の蒸気は、エバポレーター上部の液体分離器を経て、圧縮機に入る。 冷凍システムが正常に動作するために、この種のエバポレータ内の冷媒の充填高さは適度でなければならない。液面が高すぎると、戻り空気に液体が混入し、圧縮機で液撃が発生する可能性があります；逆に、液面が低すぎると、一部の蒸発管が液面から露出して熱交換が行われなくなり、その結果、蒸発器の伝熱能力が低下する。したがって、アンモニア蒸発器の場合、満たし高さは一般的に筒体直径の70～80％であり、フロン蒸発器の場合は一般的に筒体直径の55～65％です。 横型シェルアンドチューブ式蒸発器は、閉鎖型塩水循環システムで広く使用されています。その主な特徴は、構造がコンパクトで、液体と伝熱面の接触が良好であり、伝熱係数が高いことです。しかし、大量の冷媒を充填する必要があり、液柱は蒸発温度にある程度影響を与えます。また、塩水の濃度が下がったり、塩水ポンプが何らかの理由で停止したりすると、管内で塩水が凍結する可能性があります。冷媒がフロンの場合、フロンに溶解した潤滑油は圧縮機に戻りにくい。また、清掃時は作業を停止する必要があります。 2、ドライ型フロン蒸発器 この蒸発器の外形と構造は横型シェルアンドチューブ式蒸発器と基本的に同じであり、両者の主な違いは、冷却剤がチューブ内を流れ、媒体がチューブ外を流れる点にある。絞り込まれたフロン液体は、一方のエンドキャップの下部から凝縮器に入り、数段の流路を経てエンドキャップの上部から取り出される。冷媒は管内を流動する間に絶えず気化し続けるため、壁面の一部が蒸気で占められてしまい、その結果、完全液相式ほどの伝熱効果は得られない。しかし、液柱による蒸発温度への影響はなく、フロンの流速が高い（≥4m/s）ため、オイルの戻りも良好である。また、管の外部に大量の冷却剤が充填されているため、凍結の危険が低減される。 この種のエバポレーターでは、冷媒の充填量はフル液体式の1/2～1/3、あるいはそれ以下で済むため、「ドライエバポレーター」と呼ばれています。冷却剤の流速を上げ、それによって管群を横方向から洗い流すため、伝熱効果を高める目的でケーシング内には複数の折り返し板が設置されている。乾式フロンエバポレータは淡水の冷却によく使用され、水の流速は一般的に0.5～1.5m/sで、銅管の場合は通常1.0m/sとされる。 二、立管式および螺旋管式蒸発器　立管式と螺旋管式の蒸発器の共通点は、冷媒が管内で蒸発し、蒸発器の管群全体が冷媒を満たした箱内（または池、槽内）に浸っていることである。箱内で冷媒が一定の速度で循環するように、箱内には縦方向の隔壁が溶接され、螺旋状の撹拌器が取り付けられている。冷却剤の流速は、熱伝達を高めるために一般的に0.3～0.7m/sです。 これら2種類の蒸発器はオープンサイクルシステムでのみ使用できるため、冷却剤は非揮発性物質でなければならず、一般的には塩水や水などが用いられる。塩水を使用すると、蒸発器のチューブが酸化しやすく、また塩水は湿気を吸収して濃度が下がりやすい。これら2種類の蒸発器は、冷却剤の流れを直接観察でき、アンモニアを冷媒とする塩水冷却システムで広く使用されている。 1、立管式蒸発器　立管式蒸発器はすべて溶接されたシームレス鋼管で作られている。蒸発器の伝熱管はグループ単位で構成され、異なる容量要件に応じて、複数の伝熱管グループを組み合わせて蒸発器を構成することができる。各列管群は、直径の大きな水平な2つの集管で構成されており、上側のものを蒸気集管、下側のものを液体集管と呼ぶ。集管に両端が曲がった細い立管と太い立管を溶接して構成される。 上部および下部の水平集管の管径は一般的にD108×4またはD121×4で、細い立管の直径は一般的にD57×3.5またはD38×3、太い立管の直径は一般的にD76×4です。上部の集合管の一端は気液分離器に接続され、戻ってくる蒸気中に含まれる液滴を分離する。下側の配管の一端は集油器に接続されている。貯液器からの高圧・常温水状の冷媒は、節流された後、上部集管の中央にある吸液管を通って蒸発器内に入ります。この吸液管は太い垂直管の中に位置し、下方へと延びて下部集管まで続いています。これにより、液体が各立管に均一に分配されることが保証されます。細い立管の相対的な熱交換面積は太い立管よりも大きいため、細い立管内の液体が先に蒸発して大量の蒸気を生成し、それによって液体が上昇する。気液混合物が上部集合管に入ると、その大部分の液体は太い垂直管を通って下部集合管に戻り、内部循環が形成される。そして、液滴を含んだ蒸気は気液分離器に入り、分離された液体は再び下部の集管に戻り、蒸気は圧縮機によって吸い取られる。エバポレーターの潤滑油はオイルコレクターに溜まり、定期的に排出される。 2、スパイラルチューブ式蒸発器 スパイラルチューブ式蒸発器は、対立管式蒸発器を改良した変形型である。その全体的な構造は立管式に似ている。両者の違いは、スパイラルチューブ式蒸発器では上下の集管の間に立管の代わりに2列のスパイラルチューブが溶接されている点です。集管間距が等しい場合、伝熱面積を増大させることができるため、構造サイズがコンパクトになり、溶接部も少なく、加工製造が容易になる。 この基盤の上で、国内では二重螺旋管式蒸発器が開発・製造された。その螺旋管は、螺径が異なる内側と外側の2層で構成されている。これにより、エバポレーターの構造がよりコンパクトになる。