Evaporator merupakan alat keluaran pendingin pada lemari es. Refrigeran menguap di evaporator dan menyerap panas dari media sumber panas bersuhu rendah (air atau udara) untuk mencapai tujuan pendinginan.
Evaporator menurut media pendinginnya dibedakan menjadi : evaporator udara pendingin, evaporator cairan pendingin (air atau refrigeran cair lainnya).
Evaporator untuk mendinginkan udara:
Struktur tabung cakram optik digunakan ketika udara secara alami bersifat konveksi
Struktur tabung bersirip digunakan ketika udara mengalami konveksi paksa
Evaporator untuk mendinginkan cairan (air atau cairan pendingin lainnya):
Tipe cangkang dan tabung
Tipe terendam
Menurut metode penyediaan cairan pendingin:
Evaporator cairan penuh
Evaporator kering
Evaporator yang bersirkulasi
Semprotkan evaporator
Evaporator cairan penuh
Menurut strukturnya, dibagi menjadi tipe cangkang dan tabung horizontal, tangki air tipe tabung lurus, tipe tangki air dan tipe struktur lainnya.
Ciri umumnya adalah evaporator diisi dengan zat pendingin cair, dan uap zat pendingin yang dihasilkan oleh penguapan penyerap panas selama operasi terus-menerus dipisahkan dari cairan. Karena refrigeran bersentuhan penuh dengan permukaan perpindahan panas, koefisien perpindahan panas titik didihnya lebih tinggi.
Namun kerugiannya adalah jumlah refrigeran yang diisi banyak, dan tekanan statis kolom cairan akan berdampak buruk pada suhu penguapan. Jika refrigeran larut dalam minyak pelumas, maka minyak pelumas sulit dikembalikan ke kompresor.
Evaporator cairan penuh cangkang dan tabung
Umumnya struktur horizontal, lihat gambar. Refrigeran menguap di luar tabung cangkang; Pendingin pembawa mengalir dalam tabung dan umumnya multi-program. Saluran masuk dan keluar refrigeran diatur pada penutup ujung, dan arah saluran masuk dan keluar dihilangkan.
Cairan refrigeran memasuki cangkang dari bawah atau samping cangkang, dan uapnya diambil dari bagian atas dan dikembalikan ke kompresor. Refrigeran dalam cangkang selalu mempertahankan ketinggian permukaan hidrostatik sekitar 70% hingga 80% dari diameter cangkang.
Evaporator cairan penuh shell dan tabung harus memperhatikan masalah berikut:
① Dengan air sebagai zat pendingin, bila suhu penguapan diturunkan hingga di bawah 0 ° C, tabung dapat membeku, yang akan menyebabkan perluasan tabung perpindahan panas. Pada saat yang sama, kapasitas air evaporator kecil, dan stabilitas termal buruk selama pengoperasian.
Ketika tekanan penguapan rendah, kolom hidrostatik cairan dalam cangkang akan meningkatkan suhu dasar dan mengurangi perbedaan suhu perpindahan panas;
(3) Bila zat pendingin bercampur dengan minyak pelumas, sulit untuk mengembalikan minyak menggunakan evaporator cairan penuh;
④ Refrigeran dalam jumlah besar dibebankan. Pada saat yang sama, mesin tidak cocok untuk bekerja dalam kondisi bergerak, guncangan tingkat cairan akan menyebabkan kecelakaan silinder kompresor;
Pada evaporator cair penuh, akibat gasifikasi refrigeran, dihasilkan sejumlah besar gelembung, sehingga level cairan meningkat, sehingga jumlah muatan refrigeran tidak boleh terendam di seluruh permukaan pertukaran panas.
Evaporator tangki
Tangki evaporator dapat terdiri dari tabung lurus paralel atau tabung spiral (juga dikenal sebagai evaporator vertikal).
Mereka direndam dalam pekerjaan refrigeran cair, karena peran agitator, refrigeran cair dalam aliran sirkulasi tangki, bukan evaporator cair penuh
Evaporator cairan tidak penuh
Evaporator kering adalah sejenis evaporator dimana cairan refrigeran dapat diuapkan seluruhnya di dalam tabung perpindahan panas.
Media yang didinginkan di luar tabung perpindahan panas adalah zat pendingin (air) atau udara, dan zat pendingin menguap di dalam tabung, dan laju aliran per jamnya sekitar 20% -30% dari volume tabung perpindahan panas.
Peningkatan laju aliran massa refrigeran dapat meningkatkan luas pembasahan cairan refrigeran di dalam pipa. Pada saat yang sama, perbedaan tekanan pada saluran masuk dan saluran keluar meningkat seiring dengan meningkatnya hambatan aliran, sehingga koefisien pendinginan berkurang.
Untuk meningkatkan efek perpindahan panas. Cairan refrigeran menguap dan menyerap panas di dalam pipa untuk mendinginkan refrigeran di luar pipa.
Prinsip kerja kondensor
Gas melewati tabung panjang (biasanya digulung menjadi solenoid), memungkinkan panas hilang ke udara sekitar. Logam seperti tembaga, yang menghantarkan panas, sering digunakan untuk mengangkut uap. Untuk meningkatkan efisiensi kondensor, heat sink dengan kinerja konduksi panas yang sangat baik sering dipasang pada pipa untuk meningkatkan area pembuangan panas guna mempercepat pembuangan panas, dan konveksi udara dipercepat melalui kipas untuk menghilangkan panas.
Prinsip pendinginan lemari es umum adalah kompresor memampatkan media kerja dari gas bersuhu rendah dan bertekanan rendah menjadi gas bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi, kemudian mengembun menjadi cairan bersuhu sedang dan bertekanan tinggi melalui kondensor, dan menjadi bersuhu rendah dan cairan bertekanan rendah setelah katup throttle di-throttle. Media kerja cair bersuhu rendah dan bertekanan rendah dikirim ke evaporator, yang menyerap panas dan menguap menjadi uap bersuhu rendah dan bertekanan rendah, yang diangkut kembali ke kompresor untuk menyelesaikan siklus pendinginan.
Sistem pendingin kompresi uap satu tahap terdiri dari empat komponen dasar yaitu kompresor pendingin, kondensor, katup throttle dan evaporator, yang dihubungkan secara berturut-turut dengan pipa untuk membentuk sistem tertutup, dan zat pendingin terus-menerus bersirkulasi dalam sistem, berubah keadaan, dan pertukaran. panas dengan dunia luar.
Cara kerja evaporator
Ruang pemanas terdiri dari kumpulan tabung vertikal, dengan tabung sirkulasi sentral dengan diameter besar di tengahnya, dan tabung pemanas lainnya dengan diameter lebih kecil disebut tabung mendidih. Karena tabung sirkulasi pusat lebih besar, permukaan perpindahan panas yang ditempati oleh larutan satuan volume lebih kecil daripada yang ditempati oleh larutan satuan dalam tabung mendidih, yaitu tabung sirkulasi pusat dan larutan tabung pemanas lainnya dipanaskan hingga derajat yang berbeda, sehingga massa jenis campuran uap-cair pada tabung didih lebih kecil dibandingkan massa jenis larutan pada tabung sirkulasi pusat.
Ditambah dengan pengisapan uap yang naik ke atas, larutan di dalam evaporator akan membentuk aliran sirkulasi dari tabung sirkulasi pusat ke bawah dan dari tabung didih ke atas. Siklus ini terutama disebabkan oleh perbedaan densitas larutan, sehingga disebut siklus alami. Efek ini kondusif untuk peningkatan efek perpindahan panas di evaporator.
