制冷文章

文章编号：CAR149

双回路紧凑型干式蒸发器的设计

司少娟1 陈亚标2 程跃2 贾飞2 刘训海1 欧阳新萍1

（1 上海理工大学 上海 200093; 2 上海第一冷冻机厂有限公司 上海 201901）

摘 要 对一种双回路紧凑型干式蒸发器进行了设计，给出了合理、新型的结构布置；对传热性能进行了计算，分析了污垢热阻对传热总热阻的影响。认为双回路紧凑型干式蒸发器实现了结构紧凑、节约空间的目的，随着并联机组应用的增加，该类型的干式蒸发器的应用也将日趋广泛。计算表明，采用高效强化换热管后，污垢热阻的数值将对传热强度构成重要影响，除垢防垢将成为提高传热效果的重要内容。双回路紧凑型干式蒸发器的设计和制造，对加工工艺提出了更高的要求。 关键词 干式蒸发器；高效强化管；双回路；并联机；污垢热阻

DESIGN ON THE COMPACT DRY-EXPANSION EVAPORAOR OF

DOUBLE-LOOP

Si Shaojuan1 Chen Yabiao2 Cheng Yue2 Jia Fei2 Liu Xunhai1 Ouyang Xinping1 (1 University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093;2 Shanghai First

Refrigerating Machinery Works Co.,Ltd. Shanghai 201901)

Abstract A new kind of compact dry-expansion evaporator of double loop is designed, and it shows a new and reasonable type of structural arrangement. The heat transfer performance of the evaporator is calculated. The influence of the fouling thermal resistance on the total heat transfer coefficient is analyzed. The double-loop compact dry-expansion evaporator can achieve a compact structure and small space. With the increasing applications of the parallel-compressor system, the applications of this types of dry- expansion evaporator will also become more widely. The results showed that the value of fouling thermal resistance will be a significant impact on heat transfer performance. The technology of descaling and antiscale will be an important aspect to improve the heat transfer performance. Higher processing technology is demanded for the design and production of the double-loop and compact dry-expansion evaporator.

Keywords dry-expansion evaporator, enhanced tubes, double-loop, parallel-compressor system, fouling thermal resistance

0 引言

制冷循环系统中的壳管式蒸发器根据其供液方式的不同，有满液式、干式、循环式和喷淋式等。其中，干式蒸发器是一种制冷剂液体在传热管内进行沸腾换热的蒸发器，其传热管外侧的被冷却介质是载冷剂 [1]。干式蒸发器所需要的制冷剂充注量较小，仅为同能力满液式蒸发器的1/3。干式蒸发器的管内制冷剂的液-气相变产生的高速气液混合流动，能将润滑油自动带回压缩机，因而其不需要单独的蒸发器回油设计。当前干式蒸发器的应用范围广, 理论研究和设计技术比较完善, 运用可靠性良好。但为了节约金属材料[2]、能源或空间，目前干式蒸

发器的理论研究和工程设计的着重点在于研制和采用高效蒸发换热管、采用小的管间距、控制污垢热阻等。

在干式壳管式蒸发器中采用高效强化管来强化传热，是目前强化传热技术的一个重要方面。强化管的使用减少了传热面积、降低了金属消耗，减小了蒸发器体积，更合理和有效的利用了能源。在相同的换热条件下，强化管的使用，使壳管式换热器比板式换热器结构更紧凑，换热性能更高[2]。

较小的管中心距显然可以使管子布置紧凑、减小蒸发器体积、节约空间，但受制于管板强度、分程隔板的形状及布置、加工工艺等。随着技术的发展，管中心距有进一步减小的趋势。