蒸发器：蒸发器是制冷系统中*被我们直接利用的一个部件，因为它提供可供使用的低温源，制冷系统由蒸发器实现制冷。蒸发器和冷凝器都是热交换器，但作用跟冷凝器相反，冷凝器散热到系统外，蒸发器从系统外吸热；即蒸发器内气液两相制冷剂在蒸发器内吸收蒸发器周围介质的热量，逐渐气化，直至变成饱和或过热的蒸气，然后离开蒸发器。

　　因为蒸发器里面制冷剂蒸发温度和被冷却物温度之间温差比较小，通常10℃左右；而冷凝器里面制冷剂温度可达到百八十度，而冷却水水或空气温度在20-30℃左右，温差大，所以冷凝器换热系数比蒸发器要大，整个换热比较剧烈，蒸发器和冷凝器在结构上近似，不过冷凝器换热效果比蒸发器好。

　　根据蒸发器换热介质不同，一般分为液体载冷、气体载冷和直接冷却。气体主要是空气，液体主要是水、盐水和其他冷媒制冷剂（复叠系统蒸发冷凝器）。

　　跟冷凝器一样，液体载冷的蒸发器种类非常多，*常见壳管式（包括干式和满液式），沉浸直立管式或螺旋管式（一般用于氨系统），还有板式、螺旋板式、板管式、盘管式、套管式等，根据需求不同，种类比较多，以下将分别介绍几种常见形式。

　　冷却空气的蒸发器比较简单，主要是排管和冷风机。

　　1、干式壳管式蒸发器：

　　如下图，分为两种，一种直管式，换热管为直管；另一种U形管式，U形管在同一侧一进一出。它们各有利弊，直管式内换热管排列清晰，出现个别管漏时，可封堵处理，缺点在端盖处阻力比较大；U型管阻力比较小，但清洗相对麻烦，缺点是一旦漏的话，换管不易；

　　干式壳管式蒸发器，制冷剂在管内流动（管程），载冷剂在管外流动（壳程），一般都是膨胀节流（电子膨胀阀和热力膨胀阀），流速比较快，一般高于4m/s，所以回油比较容易，不用特别考虑回油问题，通过制冷剂回气带油可以解决回油问题；

　　干式蒸发器冷媒充注量较少，通常为管总容积的30～40%，相当于满液式蒸发器冷媒充注量的1/3甚至更少，泄漏损失小一些，安全性更好；

　　干式蒸发器要考虑回气过热，要有一定的过热度，所以蒸发器里面有20%左右蒸发通道走的是过热气体，这部分换热量很少；

　　干式蒸发器内载冷剂侧有折流板，正常情况下，折流板增加冷却水紊流，加强换热，但折流板和穿管之间留有缝隙，载冷剂在折流板和穿管之间泄露，造成载冷剂短路，降低换热效果，具资料介绍，载冷剂内部泄漏对载冷剂侧换热效率降低20%左右，对整个传热系数降低10%左右。

　　干式蒸发器管内是制冷剂，温度低，管外是载冷剂，比制冷剂温度高，所以壳体温度相对较高，散失冷量可降低；又由于换热管外侧水量比较大，制冷剂管道沉浸在水中，当系统工况发生变化时，水温变化不会太剧烈，有一定的热惯性，系统负荷波动较小，这对制冷机组很重要，对压缩机机组来说，工况相对平稳。

　　干式蒸发器结构限制，造成管外面水垢很难清洗，因为清洗比较困难，因此对水质的要求较高。

　　干式蒸发器通常用在氟系统，换热管用铜管，氨系统没有用这种形式。对R22来说，使用光管的铜换热管，水流速2～2.5m/s，传热系数500～900W/m2℃，传热温差7～9℃；采用内肋管，水的流速是1～1.2 m/s，传热系数达1600～1800 W/m2℃，传热温差4～6℃。这里使用的低肋化的内肋管，肋化系数在2左右。因为水的换热系数4000 W/m2℃以上，为R22两倍左右。

　　2、满液式蒸发器：

　　结构跟水冷冷凝器类似，满液式蒸发器下面进液，上面回气，载冷剂侧结构跟水冷冷凝器结构基本一样。满液式蒸发器结构特点是比较紧凑，换热管沉浸在液体里面，接触比较充分，换热效果好，换热系数高。

　　满液式蒸发器的缺点是制冷剂的充注量很大，同时静液柱会影响蒸发温度，液柱高度越高，影响越大：例如蒸发器的*低点压力比高点压力高0.1bar（即蒸发器内液位高差近1米），高温情况下，蒸发器内高低点间约1℃温差；低温情况下，则会有2～3℃温差。

　　满液式蒸发器由于液体制冷剂量特别大，当盐水泵突然停止或盐水浓度变化剧烈时，容易冻坏，因此对泵的控制比较严格，压缩机停机后泵不能马上停止，要把制冷剂冷量带走，否则很容易冻坏蒸发器；另外对R22系统，因为油比制冷剂轻，油在液面上，可能达到50-65%高度，这个高度放油比较困难；而对氨系统而言，因为氨比油轻，且不互溶，通过底下油包即可放油。

　　氨和氟系统都有运用满液式蒸发器，氨系统运用更多，以前氟用满液式蒸发器存在回油问题，用干式蒸发器的多，现回油问题可以解决，氟系统用满液式蒸发器渐渐增多。

　　上图是一个氨用满液式蒸发器，上面是接吸气口是回气气囊，下面有排油口；在中下部进液，上部回气，大概结构如此，水从端面下进上出。

　　它主要靠浮球阀和节流阀通过控制液位、节流，而不像干式蒸发器通过膨胀阀来控制过热度。

　　氨用满液式蒸发器液面在70%～80%，个别的设备有做到90%。液面多一点可以让管和液体之间接触更充分，换热效果更好；但是液面太高液位控制要非常**，否则有液击的风险；如果液面太低，换热管不能完全浸没于液体中，换热效果大打折扣；所以液面的位置很关键。

　　氨系统液面比较稳定，沸腾轻一点，相对而言氟系统蒸发的较剧烈（氨的单位容积制冷量是氟利昂R22的3倍左右，由于R22单位容积制冷量比较小，所以同样的制冷量，需要氟利昂R22的流量更多，需要它的蒸发量更大）；所以氟系统需求的制冷剂的流量多一些；

　　相对于氨用满液式蒸发器液面在70%～80%，通常氟利昂R22用满液式蒸发器的液面设置在50%～65%（因为R22沸腾剧烈引起液面波动比较大，所以标准液面设置不能太高，否则有液击的风险）；并且液面的位置通常要考虑放油的问题，放油一般在液面下150mm处，液面太靠上容易吸入气液混合物，即有吸入气体的可能性，液面太靠下含油量少，制冷剂多。

　　满液式蒸发器上面有一定的空间没有换热管（通常液面下预留1、2排空间不布管），有些在上面有一个气囊，专门用于气液分离，避免回气时带液。

　　氨系统常用载冷剂通常为水和盐水：

　　水的传热系数通常600～750 W/m2.K，传热温差一般是5～7℃，流速大概是1～2m/s。

　　盐水的传热系数是500～600 W/m2.K，传热温差是5～6℃，流速大概是1.5～2.5m/s。因为盐水粘度比较高，流动性没有水好，传热系数比水小，盐水的温升大概是2～4℃。

　　同冷凝器一样，因为氨的换热系数在8000 W/m2.K左右，水的换热系数在4000 W/m2.K左右，氨系统不能使用铜管，通常用DN32或DN25的无缝钢管（光管），水和氨的换热系数差别不是很大，基本不用肋片管（即使有，也是低肋管）。

　　结构如上图，正常情况下换热管从50%～60%左右高度以下的空间均布满，上面一般预留1、2层管左右的空间，因为氟利昂满液式液体在容器内剧烈沸腾，沸腾的高度达到1～2层管的高度，所以标准的情况下预留1～2层的空间是不穿管的。

　　原理与氨的不同：氨上面的回气有一个气囊，起分液的作用，因为是通过节流阀供液，液位控制器来控制液位，它只是控制液面。而氟利昂系统是控制过热度，无论是电子膨胀阀还是膨胀阀，都是控制过热度的。尽管也是上面回气，下面供液，但是由于控制过热度，通常情况下回的气体里面没有液体，所以不用考虑设个气囊来气液分配。

　　正常使用的是液位在50%～65%左右，如图所示，正常液位比管高一点。

　　如图文字说明，通常在容积的2/3左右有一个超高液位报警，在容积的1/3左右有一个超低液位报警。没有报警，如果系统供液管路阀门故障会造成液位超高，再次开机时有液击的可能性；也可能会造成液位超低，造成换热面积不足，影响制冷效果。

　　对于氟来说，满液式蒸发器的载冷剂常用水和盐水：

　　水做载冷剂常传热系数在500～750W/m2.K，一般用低肋铜管，水侧的换热系数是4000 W/m2.K左右，制冷剂侧的换热系数是2000 W/m2.K左右，所以使用低肋管的肋化系数在2左右；水在蒸发器里的温升大概是4℃左右；水的流速是1～2.4m/s；

　　盐水的传热系数要大一些，可达到800～1400 W/m2.K，因为主要使用光管，流速比较快，大概1.5～2.5m/s，传热温差一般能做到4～6℃。由于新的技术发展，现在传热温差能做6-8℃；对于盐水来说温度越低，传热系数要适当取低一点，盐水在蒸发器里的温升一般是5℃左右。

　　载冷剂管道完全浸没在制冷剂液体内，换热系数比较高，换热效果比干式壳管式蒸发器好（制冷剂气液混合物管道完全浸没在载冷剂液体内），对氟里昂来说满液式壳管式蒸发器的难题是回油问题。

　　下面介绍氟系统回油问题，氟系统回油主要有两种形式，一个是靠重力回油，靠回气吸气，从液面下抽取一定量的富油层，回到压缩机。这种形式回油动力不是很足，回油效果略微差点。

　　引射回油是这些年一个新的技术，看下面这张图。

　　在引射器中，高压流体通过喷嘴，流速突然加快，同时在喷嘴附近有一路富油液体的注入，这时候富油液体和高压流体混合，把富油液体引射到压缩机。喷嘴的结构比较简单，图中有结构示意。所利用的高压液体种类比较多，除了常规用高压排气以外，还可以考虑用高压液体，甚至高压油，就是油分下面的高压油。也有喷头里面走的并不是高压的流体，而是压缩机的回气，回气在某个地方设节流喷嘴，让喷嘴节流后产生高速，形成负压，从蒸发器的液面上抽取富油层。这个是靠丰富的经验，理论数据较少。

　　回油通常采用2～3个孔（见标注），液位不同在液面下面50～150mm左右取油，在这个位置取油既能保证是纯液体没有气体，又能保证含油量比较多。

　　如果取油点太靠上的话，液面是剧烈沸腾的，有可能进气，使回油管串气，影响低压。如果回油管太往下的话，是纯制冷剂液体，也起不到回油的作用。故一般在液面下100mm左右区间（富油层）取液，这里油的含量比较多一些，然后通过引射泵引回到系统。

　　现在有的企业做的满液式蒸发器技术又向前进了一步：满液蒸发器里面空间全部布满管，在满液蒸发器上部（好似身体与脑袋）单独设了一个小型卧式罐,其作用相当于一个小的低压循环桶，液体节流以后**入这个小罐，在这里进行气液分离，液体靠重力流到下部的满液式蒸发器，气体从下面满液蒸发器返回罐中。上面的小罐里没有换热管，不起换热的作用，只是气液分离，所有的保护液位控制包括回油孔，只在这个类似与低压循环桶的装置中进行，而真正的换热器没有其他的控制，有些像水冷冷凝器一样，只不过完全满液。

　　因为涉及到部分企业的核心技术，所以在此就不多讲了，大家将来如果有机会看到，可以多留意。

　　3、沉浸式冷却液体蒸发器(能在水中放的)-通常用在大型、开放式载冷剂系统，一般盐水制块冰的系统用的较多一些。

　　沉浸式冷却液体的蒸发器通常分为两种：一种是立管式的，另一种是螺旋管式的。大致相同，主要是管的结构不同。特点是设备放在大量的水当中，水的循环量特别大，不容易冻，即使冻了也不会把管冻坏。整个设备是开放式的，便于观察，运行维护和维修。由于水量特别大对制冷压缩机来说热负荷比较稳定，工况变化不快，热稳定性好一些，大量的水有一定的蓄冷功能，利用波峰波谷的电价（晚上多制一些冷或者潜热工作放晚上进行），有一定经济性。立管、螺旋管式的一般用在氨系统，蛇形管式的一般用在氟系统上，螺旋盘管式的，小型设备用的比较多一些。

　　4、立管式蒸发器：

　　通常是由无缝钢管做的，如图一般由若干组并联而成，每一组上面横有一个回气集管，下面横有一个供液集管，中间有立若干根支管。侧视图中可以看出液体从中间流下来，分成4路然后由立管回到回气总管，经过气分及截止阀回到制冷系统，避免回液。立管式主要用在氨的桶泵供液系统，结构很简单，因为设备出现早，比较老旧，缺陷比较多，现在用的比较少。

　　不管是立管式还是螺旋管式的换热器，这种设备没太多技术含量、结构简单，设备比较庞大，自重大。因为放在开放环境中，空气会溶解到载冷剂中，增加载冷剂对金属的腐蚀性，由于开放式系统浓度会随着吸释水发生变化，冰点跟着变化，这种系统应该隔三差五跟踪监测载冷剂浓度，一般用比重计测量，比如缺盐、抗蚀剂等，要适当补充，避免浓度发生变化后，冰点上升，容易结冰。这种蒸发器由于形式限制，特别氨系统油的比重大，相当容易集油，大量油会存在底部。尽管能形成间隔式回油，但是底部沉油多了也会影响下面管子的换热。

　　这种蒸发器由于都是由钢管做的，比较容易生锈，所以要经常的维护，定期除垢。并且要控制蒸发器的蒸发温度，蒸发温度太低会有害处，拉大了蒸发器和载冷剂的温差，蒸发温度太低，容易在蒸发器表面结冰，导致散热效果变差。所以应保持较高的蒸发温度，太低会影响传热。并且这种开放系统不适合易挥发的有机物，适合不挥发的无机物，比如氯化钠、氯化钙等。

　　这种立管式设备通常放在由六个厚的钢板做的水箱中或放在直接用钢筋混凝土做的水槽中，里面形成一定的流道，用泵搅拌让蒸发器换热，结构简单。由于立管式太费钢材，换热效果比较差，已经逐渐被螺旋管替代。

　　立管式换热器主要参数：1在淡水系统中一般传热系数能做到520～650W/㎡.℃，这种主要用在中央空调用的低温水 2在盐水系统中一般传热系数能做到450～550W/㎡.℃，因为盐水发粘，流动性小，所以传热系数会小一点。这种主要用在低温制块冰盐水池，传热温差一般在4～6℃，温度低一点的时候可以取高值，温度高一点的时候可以取低值。水在其中的流速一般在0.5～0.7m/s，通常不建议再高，但是这个可以作为补救措施，如果蒸发器面积选型不合理的时候，可以通过加大循环水泵增加水的循环量、循环速度，可以适当增大水的传热系数，但是*大流速不可以超过1m/s,这个尽量避免，但是可以作为补救措施。以后应用的时候可以注意，如果出现蒸发器换热面积不足、传热效果差、制冷剂产生的冷量散发不出去，可以通过增加泵，增加水的流速来改变现状。

　　5、螺旋管式蒸发器：

　　和立管式结构几乎一样(如图)，只是用螺旋管代替直管，螺旋管的长度远远大于直管，所以比直管高度矮一点，单路蒸发管的长度长一点，相当于管的数量少了一点，可以减少焊点。螺旋管增加了水的紊流，传热系数比直管大一点。根据经验在蒸发面积一定的情况下，螺旋管的整个外形尺寸是直管的30%左右，重量下降了15%，因为他各方面都比较好一点，所以他基本代替了直管。

　　螺旋管换热器主要参数：1在淡水系统中一般传热系数能做到550～700W/㎡.℃。2在盐水系统中一般传热系数能做到500～600W/㎡.℃。传热系数都比直管高一点。传热温差为4～6℃，水在螺旋管中的流速一般在0.3～0.7m/s。

　　另外两种冷却液体的蒸发器一般用在氟系统，可以用铜管也可以用钢管。如上图蛇形管式的一般用在氟系统冰水制冰。因为氨系统是满液供液，所以不计较每一路的长度，里面装满氨液，所以可以并联得比较多，每一路的长度很短。而大部分氟系统是膨胀供液，要考虑负荷、每一组的长度、管的粗细，太短容易回液，太长过热度大也不太合理，设计的时候要注意一下。使用的时候跟氨系统差不多，但是也有自己的特点：氟系统有一个回油的问题，氨系统螺旋管和立管都设有单独的集油器可以放油。氟系统中由于油比制冷剂轻，所以油不容易回到系统，要通过回气管制冷剂的流速来带油，回气管制做过程中的管粗细、位置、结构方面要有一定的说法，建议回气管的立管上升之前底下空间允许的时候*好装个回油弯，避免整个盘管的*下层管里面装满油，浪费一部分管。如果加个回油弯，*下层也没有多少油，也可以参与制冷换热。

　　6、蛇管式蒸发器：

　　种管由若干列一模一样的蛇形管并联成一组蒸发器，将来根据需求量用若干组并联成一套系统。由于结构形式比较简单，所以通常并联组和组之间的间距比较小，可能不到100mm，甚至不到50mm，间距比较小时水在其中的流速阻力比较大，流速也比较慢。又由于*下层管有可能存油（如图中结构是容易存油的），存油影响参与换热，或者说大部分不参与换热，传热系数受影响，这是蛇形管式换热器。这种换热器用在盐水制冰上，用无机物的载冷剂。

　　这个蛇管式蒸发器也是面对水和盐水，如果用于氟系统，氟利昂和水的时候，在有搅拌的情况下，传热系数大概是350～460 W/(㎡·℃)，传热温差是5℃，通常用在中央空调系统。用盐水的时候一般是低温系统，传热系数是120～140W/(㎡·℃)，这个一般没有搅拌。氨系统也可以采用，如果用在氨系统上，没有搅拌的时候，通常是170～200W/(㎡·℃)，有搅拌的时候460～580W/(㎡·℃)。传热温差在5℃，水在其中的流速大概是1～1.5m/s。

　　7、盘管式蒸发器：

　　这种蒸发器通常用在小型的实验设备上，如各种低温设备。一般用钛管或者铜管的比较多，都是用在氟利昂系统。冷却的东西有可能是水，绝大部分的时候是低温的其他载冷剂，比如乙二醇，酒精，甲醇等，这个一般用在实验设备上，跟大型的意思差不多，只不过结构更简单，也不见得有搅拌的电机，可能有个搅拌泵，也有可能是小电机带一个搅拌桨，甚至没有搅拌也可以，这种系统通常用在小型的仪器上。

　　有搅拌的情况，氟利昂和水之间传热系数通常是350～460W/(㎡.℃)，传热温差4～6℃。没有搅拌通常170～200W/(㎡·℃)，如果是盐水，没有搅拌的话能做到120～140W/(㎡·℃)。酒精由于黏度和高温低温有关系，高温黏度低，可以参考盐粒，低温黏度高的时候，选型时可以参考盐，稍微比盐再小些就可以。

　　8、板式换热器：

　　在不同的功能可能有不同的作用，板式蒸发器与冷凝器的区别：作为蒸发器来说因为进蒸发器的是气液混合物，需要有流体分配的问题，所以进液口配置一个分液器，这个与其他的的蒸发器（包括冷凝器）不同。它同样是重量轻，体积小（为壳管式的30%～40%），结构紧凑。因为体积小，所以热损失少。换热系数比较大，比同样的壳管式蒸发器换热系数大50%甚至还要多一些。

　　对于氨系统来说，它的传热系数是水的时候通常能做到2000～3000 W/(㎡.℃)，盐水是1800～2100 W/(㎡.℃)。对于R22来说，水的是2300～2500 W/(㎡.℃)，盐水是2000～2300 W/(㎡.℃)。因为板式换热器流道比较短，通道截面积比较大，所以流体在里面的流速比较慢，阻力损失比较少一些，这是它的优点。另外因为它的换热比较充分，换热系数比较小，两个流体的温差比较小，所以它的蒸发温度可以低一些。由于板换的空间很小，所以制冷剂的充注量也可以小一些。其他的细节可以参考一下板式冷凝器。

　　9、螺旋板式的蒸发器：

　　同样可以参考一下螺旋板式的冷凝器，用在蒸发器的时候，通常用在氨系统的时候，用在水上它的换热系数通常是650～800W/(㎡.℃)，用在盐水上能做到600～700 W/(㎡.℃)，因为盐水有一点粘度，流速比水要慢一些，通常能小一些。传热温差一般是5～7℃。水的流速1～1.5m/s。应用的时候注意一下，如果两个螺旋板式蒸发器并联，必须保证两个蒸发器是一模一样的，包括流道、大小等等，否则阻力不一样的话会造成两个蒸发器进液的多少等等都不一样，并联的时候注意*好一模一样。另外放置的时候不能平躺着放，必须立着放，因为它的结构形式限制的，有的螺旋板式蒸发器因为考虑清洗的问题，有的有水的那个水的通道可以拆洗的，这个将来选型的时候可以注意一下。

　　10、板管式的蒸发器：

　　这种蒸发器出现的时间比较短，应用的不是很多，大家可以看下图片。左侧是应用的时候结冰的状态，右侧是图纸。结冰的状态用的是提供1～2℃的低温冰水机，这种情况下，上面是因为蒸发温度通常是在零下7～8℃左右，水从上面淋下来以后，流到下端的时候基本上可以做到1℃左右的水，这种形式的蒸发器换热效果非常好的，因为水在外表面，易清洗，又不怕冻，可以提供食用水，直接用于食品行业，这一点比壳管式的要好的多（只能提供5℃以上的水，且不能食用），不担心冻，结冰时*多影响点换热效率，但是对设备没有任何伤害。

　　板管式的蒸发器实际上是两块不锈钢板，然后焊到一块，边上焊死，中间点焊，然后缝焊，焊出一定的流道，再用高压流体将未焊接处涨起。使用时制冷剂在里面绕来绕去，既可以用于氨系统也可以用于氟利昂系统。

　　另外，也可以用在蒸发冷上，作为蒸发冷的这种冷凝器的散热器。蒸发冷淋水的时候也是和这个意思差不多，只不过是用在蒸发冷上的时候是当作一个冷凝器来用的。大家感兴趣的可以翻看翻看类似的资料，*常见的可能是板冰机，一般是用这种蒸发器。这种技术来源于国外，很有技术含量，国内模仿的企业还不多。

　　通常用在氨系统的时候，它的传热系数可以做到2000～2300 W/(㎡.℃)，传热温差可以做到5～8℃。

　　用在氟利昂系统跟氨系统可能的差不太多，换热系数一般可以做到1800～2100 W/(㎡.℃)，传热温差也跟氨的差不多，5～6℃左右。

　　（海尔给可口可乐做的饮料柜上用的）

　　还有一种跟板管式蒸发器有些相似的是下面这个冰箱上采用的，俗称板面式或者是吹涨式蒸发器，结构差不多，两层铝中间夹着锌，然后用锌隔出不同的流道复合而成的，把流道做好以后，把3片金属通过高温加压融焊而成的，焊完了以后用高压氮气，吹涨就可以形成这种不同流道涨起来的蒸发器，一般现在能接触到的常见的有冰箱上的应用。

　　这种蒸发器管内制冷剂侧的传热系数可以做到1200 W/m2℃，管外空气测的很小只有12 W/m2℃，综合的换热系数在9 W/m2℃，这个还得根据管外空气的流动情况、温度都有关系，通常选型的时候就按9 W/m2℃选基本上就差不多了。

　　11、套管式蒸发器：

　　其应用也是跟套管冷凝器一样。不同的地方就是在它的进口的地方有一个分液头来平均分液的，因为大部分套管式蒸发器是铜管做的，所以通常用在小型氟系统上。

　　光管跟水换热时候通常换热系数可以做到900～1100W/m2℃。一般来说因为水侧的换热系数通常是4000～5000 W/m2℃之间，而肋化管制冷剂侧对流换热系数2000～3000 W/m2℃之间，所以说采用肋化管的传热系数可以做到1500 W/m2℃左右。

　　当然了这个还是跟水的流速有关系，另外跟管的形状也有关系，通常水和氟之间的对流换热系数可能有一倍左右的差别，所以应用的时候多用肋化系数在2左右的低肋管，水的流速通常是1～1.2m/s，传热温差一般是6～8℃。

　　冷却空气的蒸发器

　　通常分为两种：一种是自然对流的，比如排管；另外一种是强制对流的，通常见到的是冷风机。

　　作为冷却空气的蒸发器，无论哪种形式，除了高温库（0度以上），都要考虑除霜问题，因为公式Q=KF（t1-t2），在传热系数一定的情况下，制冷量只与传热温差与传热面积有关系。即传热面积越大，传热温差越小，反之亦然。在选型时，传热温差和传热面积哪一个选大一些，看性价比。如果传热面积的增加，成本增加的不是很多，那么传热面积增加了，传热温差可以减小，此时压缩机的蒸发温度可以提高一些，制冷量就会大一些，同时蒸发温度升高，对空气的冰点可以适当的上升一些，蒸发器的结霜量也会减少。但是，提高蒸发温度意味着要增大换热面积，就要选大一些的蒸发器，这就涉及到性价比问题，需要大家以后自己衡量。

　　并且因为系统结霜后，会影响系统的换热，无论是传热系数还是传热温差，对散热影响会很大。尤其有些翅片带绕片或者波纹，此时结霜后，绕片或波纹被霜覆盖，本身的优势完全没有，变成了光管的，所以有些铝翅片带波纹或者翅片的，选型时一定换热面积需要富余一些，否则结霜后一点优势都没有了。

　　12、盘管式蒸发器：

　　结构简单，安装、维护比较方便。盘管式蒸发器也分为氨用和氟用的，通常分为几种：对于氨系统来说有排管式（墙排管、顶排管），搁式架的。排管是上下各横一根回气、供液集管，中间立着若干支管，然后形成的一组蒸发器。一般来说用钢管做的，长度3米左右，使用时选择若干组的放在冷库里面。氨系统采用下进上出接管方式。氨用的蒸发器无论是盘管还是排管，其材质一般是钢。

　　对于氟系统来说采用上进下出接管方式（如上图），切记不管有多少组盘管，每一组都是采用上进下出接管方式，利用制冷剂的流速把蒸发器下面的油带回压缩机，如果接反，盘管不但不制冷还会导致系统缺油。

　　氟系统大库用的蒸发器其材质也多为钢的，现在逐渐出现用铝材的。

　　铝排的蒸发器一般用的比较多，市面比较常见，种类也比较多，其形状分为，一字形，两个孔，八字形，三个翅，还有底下带容霜接水功能的，材质也较多，不同厂家，千差万别，图片上的这种，只是某一厂家某一系列做举例。

　　如果蒸发器出现顶排管和墙排管并存的情况在，要先走顶排管再走墙排管，避免反过来，因为由下往上走有可能造成下层油回气，压缩机不容易。尤其是氟系统，必须每一组都保证上进下出。

　　盘管式蒸发器其实上主要靠空气温度不同、密度不同，形成空气之间的自然对流，跟地球大气的自然对流实际是一个道理，冷空气密度比较重，向下走。热空气密度比较轻，向上走，由此形成自然对流。通常自然对流的流速的1m/s左右，这种情况下，传热系数一般比较小，一般在7～10w/(m2·℃)。因为空气流速比较低，所以这种蒸发器用于低温冷库、冰箱、陈列柜上。

　　举个例子，像一些直冷式的冰箱，靠墙放的话，冷凝器侧是小空间，流速较小，通常在0.1m/s左右，这时，冷凝器侧的空气侧的换热系数为4～8w/(m2·℃)；如果放在大空间，自然对流的话，风速在1m/s的时候，空气侧的换热系数能达到12w/(m2·℃)，这是外侧冷凝器这块。内侧蒸发器侧因为空间更小，对流流速更慢，小于0.1m/s，内侧空气侧的换热系数通常为1～2.5w/(m2·℃)。

　　风幕式冷柜因为有风机循环，所以说他的传热系数比（空气侧）比自然对流直冷式要大的多，大概在17～23 w/(m2·℃)，风速在1m/s左右，总传热系数能做到18～35w/(m2·℃)。

　　氟系统大库一般用无缝钢管或铝排管，小一点的库一般用铜管，因为光管的单位蒸发面积比较小，所以需长度加长，材料费、加工费用较贵且占用空间、增加重量（船用装置尤其需要注意，会影响载重量）。所以想办法增加管外侧的换热面积，自然而然出现了套片或绕片的蒸发器。

　　13、绕片式翅片管：

　　是指常温状态下冷绕成型的，即在钢管上依靠机械力直接缠绕上钢片、铝片或不锈钢片，其加工工艺简单。但受加工工艺限制，其翅片片距较大，从3～8mm不等（个别低温系统使用的甚至片距达到30mm以上），单位换热面积相比其它类翅片管较小；片厚一般在0.2～0.5mm，过厚的片厚不利于金属的延伸，容易在缠绕过程中产生断裂。

　　绕片式与其它翅片管主要区别是靠近基管部分的翅片有明显的皱折，皱折的形态可以让翅片靠机械张力紧密的直立于基管上而不倒伏；同时，还利于穿透的管外气体形成紊流，增大传热系数，促进传热效果。铝制绕片式翅片管其翅片材质为铝，管一般采用钢管和铜管，通常在专用的机床上轧制而成，其翅片呈L型或LL型，它可以加工成较小的片距，*小片距可以做到2mm，单位换热面积较大，价格和传热效果比钢片的稍高；缺点是铝材刚性不够，不适于温度变化较大的工作环境，且随着使用周期的增加，其接触热阻影响也越明显。通常用于高温冷库。

　　钢制绕片式翅片管初期通常轧制后热镀锌，其价格偏高，防腐性能尚可，但对于消除翅片和基管间接触热阻作用不大；现在多采用高频焊翅片管，即将厚度0.8～1mm、宽度10～30mm的带钢缠绕于翅片管上，以高频电源为热源，将钢带、钢管同时加热，使其熔焊在一起成为一体。其特点是换热效率高（翅片与钢管缠绕全接触焊接，接合紧密，接触热阻小）、散热面积大（是光管的10倍左右）、使用寿命长（管和片均采用热镀锌处理）、适应温度范围广（常温～-60℃）、耐压高（但由于翅片太高，不适合热气融霜）、单根长度长（可达6米）、皱褶小、不易积灰几乎不再需要维护等特点。

　　14、套片式蒸发器：

　　实际上就是冷风机除掉风机以后的换热器，即将肋片套在管上，然后通过机械胀管或液压胀管将散热肋片紧紧胀靠在管上。肋片可增加换热器空气侧的热交换面积及传热系数K，从而可提高换热量。

　　通常氨用的大型蒸发器采用钢管钢片，相同材质，热胀冷缩系数相同，方便采用热气融霜；管多采用20～38mm的无缝钢管，与钢片胀紧后整体热浸锌，钢片的片与片间距小型蒸发器多为5、8、10mm，大型多为12、14、16、18、20mm，或采用变片距：比如迎风面4列间距20mm，其余列为12mm；

　　也有氨用的大型蒸发器采用铝管铝片，但铝管耐压强度较低，不建议热气融霜，多采用水冲霜。

　　氟用的大型蒸发器采用铝管铝片（比如速冻机上使用），中小型蒸发器多采用铜管铝片，多采用电融霜；当然，根据不同需求，也有铜管铜片或不锈钢管不锈钢片的，这主要跟成本有关系，也跟客户要求有关系（比如船用需要考虑空气中的盐度腐蚀）。

　　铜管规格一般3/8～3/4＂, 部分厂家将铜管内壁拉制了内螺纹辐射沟槽，这样既增加了制冷剂侧传热面积，又增加了它的扰动，使制冷剂侧传热量提高约40%；

　　铝片多为波纹形肋片，波纹片比早期采用的平肋片刚性好，热交换面积增加9%，同时肋片冲成波纹形后，加强了空气扰动，破坏了层流边界层，强化了热交换；

　　更**的有采用切缝形肋片代替波纹形肋片：当风速为1.5m/s以下时，切缝形肋片传热强度比波纹形提高30%；国外甚至有超切缝肋片：肋片的切缝长，凸起高度增加，空气侧截面积增大，风阻减小，风量提高，同时肋片表面平滑，使蒸发器上的凝露水不易滞留在肋片上，如果采用超切缝肋片+内螺纹辐射沟槽铜管，它比波纹形肋片胀靠光壁铜管之换热器的热交换效率提高约60%。

　　通常铝管铝翅片表面铝氧化处理，铜管铝翅片表面浸清漆或电泳漆。

　　另外，作为蒸发器，不能轻视分液头和分液管的选择，尽管大多数时候这是生产厂家的工作，但很多企业都是一味地模仿，未必知道随着工况变化如何选择分液头和分液管。作为选型的中间商或者直接用户，如果有能力应该学习如何选择，在此不做过多讨论。

　　*后，各个厂家的型号、种类、规格都不一样，大家进行选择时，注意其名义工况。

　　15、冷风机:

　　作为强制对流冷却空气式蒸发器-冷风机，现在*为大家普遍应用。冷风机实际上就是在套片式蒸发器的基础上，又引进了风机，通常这个风机一般是轴流风机。因为引进了轴流风机，空气的流速比较快，自然对流一般在1m/s以下，冷风机一般能做到2.5～3m/s，传热系数也比自然对流蒸发器大4～5倍，自然对流蒸发器材热系数可以做到7～10w/(m2·℃)，强制对流式蒸发器可以做到30～40 w/(m2·℃)。

　　因为冷风机传热系数比较大，所以降温比较快，用冷风机的场合因为空气流动比较快，相对比较温度梯度比较小，温度比较均匀。尽管高度方向，高和低之间也有一定的温度梯度，但是相对比较小，比盘管式的小很多，盘管式在高度方向可能有3～5℃甚至7～8℃左右的温差，冷风机有2～3℃或者4～5℃的温差。

　　另外冷风机优点是可以电除霜，不像盘管，盘管大部分时候是人工除霜、扫霜或者是化冰。冷风机可以用电或者热气除霜等自动融霜，系统可以做成全自动的系统。

　　冷风机分为落地式、吊顶式两种。国内通常用的符号有DL或LL。前面的字母D表示吊顶式，L表示落地式。后面的字母L表示冷却物，D表示冻结物，J表示冻结间。

　　通常冷却用的冷风机用在0℃以上的库，翅片间距2mm～4mm。冻结用的冷风机用在-18℃左右的冻品库,翅片间距在4～8mm。冻结间用的翅片间距8～12mm（结霜多），库温在-25℃以下。特殊的螺旋、板带、网带、流态化等速冻机，蒸发温度在-35～-45℃，翅片距离在12～20mm，冻结量非常大。大部分用变片距方式：例如4列片距20mm加若干列片距12mm的组合而成，迎风面用大片距来接纳大量的结霜，远风端由于空气中水分含量已经很少了，故可以间距小点，以利于增加蒸发面积，避免设备外形太庞大。

　　一般小型库用吊顶式冷风机，吊顶式优势是不占用空间的地面面积，使用空间小。落地式占用一定地面面积，占用一定量的储存面积，但是可以做的很大，一台做到几百到上千平方都是可以的。

　　吊顶式的冷风机还有一些厂家做成双面进风，下吹风。一般用在预冷间，或屠宰场。带点空调性质。

　　氨用的的冷风机，都是用在大型的冷库，无论是冷冻或冷藏。一般是钢管钢片或铝管铝片。大家知道怎么选型就可以，这里不讲太多。

　　氟用的中型的或中小型的冷风机大家接触的*多，一般来说4～8排，传热热温差能做到8～12℃，传热系数一般可以做到30～40 w/(m2.℃)。

　　这种冷风机率肋化系数，通常一般是10～15，就是说钢管外面铝翅片的面积基本上是钢管的外表面积的10～15倍，当然这个跟它的库温有关系，库温越低，肋化系数越小点，片距越大一点；库温高点，片距可以密一点，因为担心结霜的问题，肋片的高度通常一般10～12mm。注意：应用选型或者设计的时候，注意每一回路的长，通常不要超过12m。一般情况下，冷风机的迎面速一般是1.5～3m/s，*窄面风速*大一般是3～6m/s。不管氨的冷风机还是氟的冷风都有可能牵扯到分液头，氨的分液头可能更复杂一些，设计起来可能更麻烦一些，这个可能不是专业的厂家和相关人员也没必要去研究这么多，将来接触到，应用的时候再研究吧。氟的相对比氨稍微简单一些，结构也比较小一点，至于选型呢，大家可以参考下类似丹弗斯这种企业的一些样本，分液头选型也非常非常重要，选的不合适的话对整个蒸发器也会造成效能有很大的损失。

　　即使0℃以上的库不结霜但是时间长的话多多少少也会结一定的露，结露了即使会增大一些传热系数，但是高温库的翅片间距比较密集，结露之后风机的风阻会变大。尽管传热系数增加了30％，但是翅片的效率会下降，所以说风机结露对整个传热效果还是有害的。所以0℃以上的库在设计的时候要考虑到结露对它传热效率的影响。

　　0℃以下的库就不是单单结露的问题了，因为会结霜。因为霜的导热性比较差，热阻会更大，会导致传热系数锐减。更重要的是霜会导致翅片间的距离变小，风通过的截面积会变窄，风阻会变大，风的流量变小，传热系数就会下降的很快，所以说冷风机结霜的问题还是很头疼的。应用的时候要考虑适当除霜，无论是热氟除霜，水冲霜还是电加热除霜，太频繁的话费电、不经济，间隔时间太长的话霜太多，制冷效果变差，选择合适的除霜和间隔时间很重要。

　　举个例子：低温库运行的冷风机空气侧的换热系数一般能做到100 w/(m2.℃)左右 ，而制冷剂的能做到接近1000w/(m2.℃)。也就是说制冷剂侧换热系数是空气侧的近10倍，所以低温的冷风机的肋化系数也是7、8左右，但也不能太大，大了以后片距太密容易霜堵，传热系数可以做到45 w/(m2.℃)，传热温差大约6～8℃。

　　空气在冷风机内温升3～4℃，通常进口气温与蒸发温度之差为8～10℃；出口气温与蒸发温度之差为3～5℃。

　　从开始制冷，蒸发器无霜到结霜较多，准备停冷风机开始融霜，综合考虑，传热温差△t=7℃，传热系数K=25w/m2℃。国产产品，根据质量不一，传热系数可能还要打7~8折。

　　这里讲的冷风机主要是指冷库用的小型冷风机为主。大型冷库、速冻机等设备风机用的大型变片距冷风机或大型风机设计与小型冷风机不同，因为这类设备冷冻主要靠大风量，风压风量都比较大，所以具体换热系数要比小型冷风机大，具体不再分解，等大家以后做速冻设备设计时再研究吧。

　　空调用的蒸发器和冷风机相似，只是风机距蒸发器较远，功能类似大型中央空调表冷器。空调用蒸发器翅片和冷凝器一样有很多种，如平直、波纹、条缝、百叶窗等形式，还有可能几种形式组合（如平直型与波纹性组合）的组合体。空调用蒸发器设计时进出风温度通常分别为27、17℃，蒸发温度取5℃。一般用10mm左右的铜管，0.2mm厚翅片，翅片间距取2.2mm，通常也是四排。迎面风速2.5m/s,传热温差大概可以做到17℃，制冷剂侧换热系数可以做到2500 w/(m2.℃)，空气侧可以做到50～60 w/(m2.℃),综合传热系数可以做到40 w/(m2.℃)。

　　大型速冻机使用的翅片蒸发器，由于融霜间隔较长，结霜较重，设计时，传热系数还要保守些。比如在蒸发温度t0=-45℃，氟K=12 w/m2K, 氨K=15 w/m2 K， 传热温差△t=8℃.