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课题四 制冷系统主要部件 教学要求： 了解制冷系统的主要部件的种类。 掌握制冷系统的主要部件的应用。 了解制冷系统的主要维护保养。 学习内容： 蒸发器 蒸发器是制冷系统中一个主要的换热部件，其功能是将节流后的制冷剂在蒸发器内低压蒸发吸热，达到制冷目的。 制冷剂在蒸发器内的大部分区域处于湿蒸气状态，湿蒸气进入蒸发器时，其蒸气的含量只占10%左右，其余都是液体。随着湿蒸气在蒸发器内的流动与吸热，液体逐渐蒸发为蒸气，蒸气含量越来越多，当流到接近蒸发器出口处时，一般已成为干蒸气，到蒸发器末端，继续吸热，成为过热蒸气。 蒸发器一般分冷却液体与冷却液体与冷却空气两大类，冷藏箱、空调机、电冰箱等小型制冷设备的均使用空冷式蒸发器。本节重点介绍几种空冷式蒸发器。 蛇形排管式蒸器 蛇形排管式蒸发器在小冷库和冷藏箱中使用最多，它安装在库内内壁上，结构简单，除霜方便，一般不用修理，如图4—1所示。当制冷机工作时，靠近蒸发器排管的空气与蒸发器接触后被冷却，温度下降，其比重随之增大而自然下沉，旁边的热空气则因比重小而上升，形成了自然对流，使冷藏箱内的空气自然对流循环，温度逐渐下降。由于自然对流时空气流速很慢，因而传热系数较低。排管蒸发器常用紫铜管的规格见表4—1。 图4—1 蛇形排管蒸发器 表4—1 常用铜管规格 拉制 拉制 外径 (mm) 壁厚 (mm) 重量(kg/m) 外径 (mm) 壁厚 (mm) 重量 (kg/m) 3 0.5 0.035 12 1 0.307 3 0.75 0.047 13 1 0.335 4 1 0.066 16 1 0.419 4 1 0.084 16 1.5 0.608 5 1 0.112 19 1.5 0.734 6 1 0.140 22 1.5 0.859 7 1 0.168 28 2 1.453 8 1 0.196 30 2 1.565 10 1 0.252 35 2.5 2.270 空气强迫对流式蒸发器 图4—2为空气强迫对流式蒸发器。这种蒸发器配有强迫空气循环风机，吹出的空气以1～3m/s的流速掠过蒸发器表面，强制空气流动，以提高蒸发器的传热系数。空气强迫对流比自然对流的传热性能好得多，因而降温速度快，这种蒸发器结构紧凑，占地面积小、材料消耗少。 图4—2 机械吹拂式蒸发器 图4—3 分液器结构图 该类蒸发器外部一般设有金属边框以形成空气通道。其内部有四排、六排或八排蛇形翅片管，为了提高传热效果，多设计为叉排。为了使进入每组管路的制冷剂分配均匀，在进液口装有分液器，其结构见图4—3。从膨胀阀来的制冷剂液体，进入分液器后沿60圆锥体均匀地分配到各路出口，再沿各支路供液管输送到蒸发器的各组排管，使各组排管供液均匀。 该类蒸发器排管外表面套有肋片，以增加外表面传热面积，其结构形式很多，见图4—4。 褶皱绕片式 将剪切成条状的紫铜片在打褶机上压成皱折状，在绕片机上将皱片在铜管上，然后将整要的肋片管搪锡，以保证肋片与铜管的紧密贴合。因减少了接触热阻，这种绕片传热性能好，但加工工艺较复杂，其结构如图4—4（a）。 套片式 如图4—4（b）所示，用0.2mm左右厚的薄铝片依管组的排列形式冲孔，用套片机将铝片一张张套上管组。为防止铝片孔与管子间有松动而降低传热效果，须将套好的蒸发器管子进行高压液压胀管或机械胀管，以保证套片与管子紧密贴合，片距根据库温的高低而定，常用的为2mm左右。传热面积大、结构紧凑是其优点。 波纹式和裂隙式 如图4—4（c）、（d）所示的结构目前大多用在空调设备上，近几年来为了减轻换热器（蒸发器和冷凝器的统称）的重量，提高传热系数，铜管外套的铝片不使用平片，而是往往冲制成各种皱纹开和槽形等，以增强对气流的扰动，从而改善传热，铝片的厚度往往小于0.2mm。 国外现在还生产的一种紫铜管内部带有槽沟，这种漕管称为R/F管。其主要特点是尺寸小，制成的热交换器的热传导性能优良，能降低压缩机和风扇的功率消耗，从而可提高整机能耗系数的7%左右，而且可增大制冷剂的流量。 板式蒸发器 板式蒸发器主要使用在电冰箱上，有以下两种类型。 图4—4 各种形式换热片的结构 一种是用铜板或铝合金板弯制成的槽形，上面焊以铜管或铝管。较先进的结构，管子是用粘接剂粘合到板上的。国内除了采用引进的专用设备的厂家外，都采用铜板焊接后外涂塑料或电镀铬的制造方法，结构如图4—5所示。 图4—5 铜板外焊铜管式蒸发器