Типы испарителей и принцип работы

Испаритель - это теплообменный аппарат в составе холодильного оборудования для передачи теплоты от охлаждаемой рабочей среды к хладагенту. В этом термодинамическом процессе происходит кипение и испарение хладагента. Именно испаритель отвечает за эфективное понижение температуры либо воздуха, либо жидкости выступающих в роли рабочей среды.

Основные конструктивные требования к испарителям:

• интенсивный теплообмен (чем выше коэффициент теплопередачи, тем лучше)
• надежность и безопасность
• простота и низкая цена

Типы испарителей

Испарители разделяют на типы по видам охлаждаемой среды:

• воздушные (охлаждается воздух, используются в кондиционерах)
• жидкостные (охлаждается вода или гликоль, используются в чиллерах)
• твердые тела (в скороморозильных аппаратах)

Жидкостные испарители по конструкции делятся на 3 типа:

• кожухотрубные
• пластинчатые
• пленочные

Кожухотрубный тип испарителя

Кожухотрубный тип испарителя подходит для широкого спектра хладагентов: аммиак, фреоны. Это изделие представляет собой стальной цилиндр, внутри которого проходит множество трубок диаметром около двух сантиметров. Трубки могут иметь вертикальное и горизонтальное направление. Для повышения эффективности охлаждения имеется оребрение трубок. В затопленном типе кожухотрубного испарителя хладагент заполняет пространство между трубками, охлаждаемая среда протекает внутри трубок.  Другой вариант - хладагент кипит внутри трубок (незатопленный тип). Простая конструкция, эффективная теплопередача, нетребовательность к качеству воды или гликоля - основные плюсы данного оборудования. Габариты и эксплутационные риски (замораживание воды при аварии) - минусы.

Пластинчатые испарители

Наиболее перспективными в холодильной промышленности являются пластинчатые испарители. Потоки охлаждаемой среды и хладагента направлены навстречу друг другу по отдельным трубкам, проходящим через стальные пластины. Между потоком хладагента и охлажаемой средой через пластины происходит теплообмен. Выпускаются разборные, полуразборные, паянные и сварные пластинчатые теплообменники.

Они более компактны, обладают более высоким кэффициентом теплопередачи, менее подвержены повреждениям от замораживания по сравнению с кожухотрубными испарителями, однако чувствительны к качеству хладоносителя

Пленочные испарители

В пленочных испарителях охлаждаемая среда поступает на теплообменную поверхность пластин сверху тонким слоем и собирается внизу. Внутри пластин циркулирует хладагент.  Широко применяется в пищевой промышленности для среднетемпературного охлаждения среды (до 1С).

Обслуживание и ремонт испарителей

Испаритель, как один из узлов холодильной машины, требует регламентного обслуживания. Пластинчатый - наиболее простой и ремонтопригодный тип испарителя. Для него обязателен контроль качества хладоносителя. Далее по рейтингу простоты обслуживания идет пленочный. Для кожухотрубных испарителей присутствует риск механических повреждений от замерзания рабочей среды при аварийной остановке насосной группы, поэтому требуется квалифицированная эксплуатация холодильного оборудования.