冷庫蒸發器

冷庫蒸發器是冷庫等製冷設備使用的蒸發器，是一種間壁式熱交換設備。它的原理是低溫低壓的液態製冷劑在蒸發器傳熱壁的一側氣化吸熱，從而使傳熱壁另一側的介質被冷卻，被冷卻的介質通常是水或空氣。

基本介紹

• 中文名：冷庫蒸發器
• 外文名：Cold Storage Evaporator
• 學名：間壁式熱交換設備

分類

冷庫蒸發器可分為兩大類：
1、冷卻液體（水或鹽水）的蒸發器：這種蒸發器又可分為臥式殼管式蒸發器（製冷劑在管外蒸發的為滿液式，製冷劑在管內蒸發的稱乾式），和立管式冷水箱。
2、冷卻空氣的蒸發器：冷庫蒸發器就是這種類型。可分為兩大類：

一類是空氣做自然對流的蒸發冷庫排管，如廣泛使用於冷庫的牆排管、頂排管，一般是做成立管式、單排蛇管、雙排蛇管、雙排U形管或四排U形管式等型式；

另一類是空氣被強制流動的冷風機，冷庫蒸發器使用的冷風機是做成箱體型式，空調中使用的通常系做成帶肋片的管簇，在這種的冷庫蒸發器中，製冷劑靠壓差、液體的重力或液泵產生的壓頭在管內流動，因為被冷卻的介質是空氣，空氣側的放熱係數很低，所以蒸發器的傳熱係數也很低。為了提高傳熱性能，往往是採取增大傳熱溫差、傳熱管加肋片或增大空氣流速等措施來達到目的。

冷庫鋁排管

冷庫鋁排管

冷庫蒸發器具有換熱係數高、重量輕、不生鏽、使用壽命長、安裝方便等諸多優點，鋁排管導熱係數達210W是銅管換熱係數的5倍。

根據熱力學冷庫蒸發器的換熱面積等於換熱量除以換熱係數，那么冷庫採用鋁排管作為蒸發器那么冷庫的蒸發器的換熱面積就要小5倍這樣一來不僅節省了冷庫蒸發的採購成本而且也大大的減少了冷庫蒸發器的吊裝與承重工作量。

由於鋁排管換熱係數的減小也使冷庫蒸發器的總容積減小，從而減少冷庫工程的製冷劑的沖注量也減少了，從而大大的減少了冷庫的一次投資。

冷庫鋁排管具有以下優點：
1、換熱係數大，減少了冷庫蒸發器的換熱面積。
2、減少了製冷系統製冷劑的沖注量。
3、減少了吊裝承重工作量和投資。
4、鋁排管用不生鏽，達到了環保效果。
5、具有更好的熱力性，最低極限溫度使用溫度-269度。
6、使用鋁排管，能提高系統的清潔度，保證製冷系統溫度運行。

冷風機

冷風機是冷庫蒸發器的一種，冷風機的作用是將來做冷庫熱力膨脹閥的低溫低壓的飽和製冷劑通過冷風機與被冷卻介質發生熱交換將飽和製冷進行氣化並且帶走冷庫內熱量的換熱設備。冷庫冷風機主要由冷卻換熱排管、軸流風機、分液器、容霜裝置、接水盤等5大重要部件組成。來自冷庫冷凝器的高壓常溫液態製冷劑經熱力膨脹閥節流後直接進入冷庫冷風機的分液器進行均勻分液後送入換熱排管進行氣化吸熱。而冷庫冷風機的軸流風機則負責將冷庫冷風機和冷庫內的空氣進行強制對流循環達到冷庫製冷的目的。

由於冷庫蒸發器外表的溫度低於0℃，隨著製冷時間的增加冷庫冷風機外表面會出現霜層，產生這些霜層後不僅嚴重影響冷庫冷風機的換熱係數還會導致冷庫冷風機循環風量的大大減少。這樣以來就會嚴重影響冷庫冷風機的換熱量，是冷庫設備的運轉性能嚴重下降。為了保證冷庫冷風機有良好的換熱性能，就必須對冷庫冷風機進行融霜工作。目前冷庫冷風機最常見的融霜方式為電熱融霜。電熱融霜具有融霜徹底、能實現自動控制等眾多優點收到很多小型冷庫、醫藥冷庫、蔬菜冷庫工程的青眯。

冷風機外殼一般採用噴塑鐵板、食品級不鏽鋼板或壓花鋁板製作，冷風機具有換熱量大、方便簡潔，高度防腐，外形美觀等諸多優點，冷風機換熱盤管一般採用內螺紋換熱銅管經過液壓脹管機將換熱銅管和鋁翅片緊密接觸，從而減小了接觸間距達到提高換熱係數。

冷風機生產好後都經過嚴格的去污流程以保證質量系統的潔淨性，冷風機均採用高效外轉子電機，該結構的電機具有風量大、風速高、使用壽命長的優點，冷風機應該能按不同需要安裝防爆電機等。

冷庫冷風機安裝注意事項：
1、冷庫冷風機的背部與冷庫保溫板的距離最少為300MM，這樣有利於冷庫內空氣循環和方便將來檢修。
2、冷庫冷風機回氣口要設定U型回油彎，方便冷凍油返回冷庫壓縮機。
3、冷庫冷風機的出水管要要設定U型彎形成液封，避免庫內外空氣流通。

冷風機一般要求必須具有以下性能特點：
1、防生鏽：採用食品級不鏽鋼。
2、冷風機的製冷量足夠保障。
3、進行去污處理，保證系統的潔淨度。
4、產品出廠全部包氮處理，使用安全。

融霜

1、霜對製冷系統的影響

冷庫製冷系統正常運行時蒸發器的表面溫度遠低於空氣的露點溫度，食品和空氣中的水分會析出而凝結在管壁上。若管壁溫度低於0°時水露則凝結成霜。結霜也是製冷系統正常運行的結果，所以蒸發器表面允許少量的結霜。

由於霜的熱導率太小，它是金屬的百分之一，甚至幾百分之一，因而霜層就形成了較大的熱阻。特別是霜層較厚時，猶如保溫一樣，使蒸發器中的冷量不容易散發出來，影響了蒸發器的製冷效果，最終使冷庫達不到所要求的溫度。同時，製冷劑在蒸發器內的蒸發情況也要減弱，不完全蒸發的氨液有可能被壓縮機吸入而造成液擊事故。因此，必須設法將霜層除掉，否則霜層會越來越厚，製冷效果越來越差。

2、融霜對局部環境的影響

融霜的方法很多，如人工掃霜、製冷劑熱熔霜、水融霜、電熱融霜等。對於較小的製冷系統，可採用人工除霜和電熱融霜，但應在系統停止運行時進行。對於較大的製冷系統，則應採用製冷劑熱熔霜和水融霜。由於壓縮機的排氣式熱熔霜的熱源，所以製冷劑的熱熔霜應在製冷系統運行的條件下進行。這樣看來不論採用哪種融霜方式，都要影響到冷庫溫度，特別是製冷劑熱熔霜，因為要分庫房進行，即一部分庫房止製冷，而另一部分庫房融霜，融霜的時間更長一些，對庫溫的影響也更大一些若庫溫波動過大，會影響到庫內食品的質量，特別是保鮮食品的質量。而融掉的霜要及時清掃，否則會造成庫房地面的冰凍。如果食品遮蓋不嚴，還會污染食品，所以無論從哪方面講，融霜都會對局部環境造成一定的影響。

3、冷庫蒸發器的除霜方法

冷庫蒸發器除霜方法有很多，首先有以下幾種判斷結霜方式：
1.檢測蒸發器溫度
2.檢測流過蒸發器空氣流量
3.檢測流過蒸發器空氣壓差
4.檢測蒸發風機電流
5.檢測蒸發風機轉速

除霜方式主要有：
1.停機化霜
2.熱氣旁通除霜
3.逆循環除霜
4.電加熱除霜

安裝

安裝內容

先把吊裝螺絲孔開好，並開好銅管及電線孔，後二孔要修整以防快口留下隱患，自配排水管的蒸發器背面與立板定位為 300MM ，蒸發器排水孔與立板預先安好的排水孔位垂直，兩者間高差為250MM ，如是冷凍冷庫，排水管內穿排水電熱絲，排水電熱絲髮熱部位，只能伸到庫板內50MM 處，排水管外部保溫處理，冷藏不需電熱絲，其它相同。

吊裝注意

蒸發器進風口不能對著冷庫門，蒸發器最好吊放在冷庫最長端，蒸發器出風口最好不要對著門，（蒸發器取位居中，以便維修）。

能力影響因素

a.蒸發器的熱傳面積.此值越大，蒸發器能力越高。
製冷劑蒸發溫度與空氣進入溫度的差。此一溫差越大，蒸發器的能力當然越好.但是 為了整體冷凍循環的效益，溫差儘可能壓低。
冷庫工程因為如果製冷劑的蒸發溫度越低，相對地進氣 壓力也就越低，這對壓縮機並不利。因為進氣壓力的下降，將導致壓縮機效率的下降。

C.製冷劑管中製冷劑的流速。在正常使用的經濟流速範圍內，適當提高流速。可使熱傳 效果較佳(但流速快也代表有較大的壓降損失，一般在設計時，會兼顧兩者取適當值)。

d.通過熱傳面積空氣的流量。在適當的範圍內，增加空氣的流量，可有效提高熱傳效果， 獲得較佳的蒸發器能力。

e.蒸發器傳熱面所使用的材質。冷庫工程使用熱傳導性較高的材質，將可提升蒸發器的總熱傳系 數。

f.鰭片與銅管結合的緊密程度。此一因素也對蒸發器有著相同的影響，當結合程度不佳 時，管與鰭片間的空隙將造成熱傳阻抗，降低蒸發器的熱傳效果。因此蒸發器製造廠所使用的模具的精度以及脹管的好壞，都影響蒸發器的品質。 另外，為防止結霜.蒸發器鰭片距離會較大，加工時都儘量將鰭片的領高加工到能做間 隔支撐。但鰭片的領高如拉得過長，易造成鰭片孔處發生褶皺情形，與鋼管的接觸無法密合， 反而造成更大的熱傳損失。此點在選購時也要特別注意。不要認為鋁片完全把銅管包覆，熱傳效果一定最好。

g.結霜。冷凍用蒸發器鰭片的表面溫度低於水蒸汽的凍結溫度，冷庫工程因此空氣中的水份就會 在鰭片表面形成一層霜。霜的厚度如果過大，將造成蒸發器表面的熱傳阻抗。另一方面，蒸發器大多使用軸流扇葉，因此當蒸發器上累積霜時，靜壓增大，不但降低了空氣的流量。

結垢及危害

蒸發器循環冷卻水中含有大量的鹽類物質、腐蝕產物和各種微生物，由於未對其進行水處理，蒸發器運行一段時間後水側會結有大量的鈣鎂碳酸鹽垢及藻類、微生物淤泥、粘泥等，這些污垢牢固附著於銅管內表面，導致傳熱惡化、循環壓力上升、機組真空度降低，影響機組的運行效率，造成較大的經濟損失。
傳統的清洗方法通常採用化學清洗-酸洗，這種方法對各種沉積都有效，比機械方法省時。但化學清洗對系統和其他金屬部件有腐蝕性，容易出現腐蝕設備管線的事情，而且在排放時污染環境。

常見問題

在製冷系統中，蒸發溫度與蒸發壓力互成函式關係，它們是與被冷卻物體的溫度與製冷量、熱交換面積(主要指蒸發器面積)及壓

縮機的容量等幾個條件有關，假若其中有一個條件變動，製冷系統的蒸發溫度及蒸發壓力就會相應地變化。在BZL-3×4型活動冷庫中

，蒸發麵積沒有發生變化，但其制冷機容量卻增大了一倍，這就使得活動冷庫蒸發器的蒸發量與壓縮機的吸氣量不相適應(蒸發量Vo

大大小於壓縮機的吸氣量Vh)，即V0〈Vh，蒸發壓力Po和蒸發溫度to急劇下降，傳熱溫差△t增大，組合冷庫內降溫反而因難，由於蒸

發溫度過低，則壓縮機的性能指標降低，經濟指標變壞。

一、組合冷庫設備的蒸發器蒸發麵積的配置不合理：
組合冷庫內蒸發器的蒸發麵積在配置上與實際的製冷工藝技術要求差距較大。據對部份組合冷庫的實地觀察，其蒸發器的蒸發麵積只

有應該配置的75%左右。我們知道，對組合冷庫內蒸發器的配置，應根據其設計溫度要求進行各項熱負荷的計算，確定出蒸發器的蒸

發麵積，然後才根據製冷工藝要求進行配置。如果不按設計要求合理配置蒸發器而盲目減少蒸發器的配置面積將會使組合冷庫蒸發器

單位面積上的製冷係數較大幅度地下降及製冷負荷增加、能效比明顯降低，導致活動冷庫內溫度下降緩慢，制冷機的工作係數直趨上

升，運行費用增加等諸種不利因素，所以，在設計選用活動冷庫的蒸發器時，應按最佳傳熱溫差來選擇配置蒸發器的面積。

二、組合冷庫設備的制冷機組的配置不合理：

有些生產廠家生產的組合冷庫上配置的制冷機組，沒有根據該庫設計計算的總製冷負荷及其活動冷庫圍護結構的保溫層厚度等方面來

進行合理配置，而是以增配製冷機組台數的辦法來滿足庫內快速降溫的要求。以BZL-3×4型裝配式冷庫為例，該庫長4米，寬3米，高

2.7米，庫內淨容積為28.723立方米，配用2台2F6.3系列制冷機組和2組獨立的蛇形光管蒸發器，各機組與其一獨立的蒸發器組成一個

完整的製冷系統進行製冷運行。根據冷藏庫機器負荷估算分析可知：該活動冷庫冷藏庫機器負荷約為140(W/m3)，實際總負荷為

4021.22(W) (3458.25kcal)，根據以上數據，該活動冷庫選用1台2F6.3系列制冷機組(標準製冷量4000kcal/h)亦可滿足活動冷庫的制

冷工藝要求(可達-15℃～-18℃)，因此，在該庫上多配1台制冷機組已屬多餘，並且還將增加機組的維護費用。