Výparník je výstupné chladiace zariadenie v chladničke. Chladivo sa odparuje vo výparníku a absorbuje teplo nízkoteplotného zdroja tepla (voda alebo vzduch), aby sa dosiahol účel chladenia.
Výparník podľa chladiaceho média sa delí na: výparník chladiaceho vzduchu, výparník chladiacej kvapaliny (voda alebo iné kvapalné chladivo).
Výparník chladiaceho vzduchu:
Konštrukcia trubice optického disku sa používa, keď je vzduch prirodzene konvekčný
Štruktúra rebrovaných rúrok sa používa pri nútenej konvekcii vzduchu
Výparníky na chladenie kvapalín (voda alebo iné kvapalné chladivá):
Typ plášťa a rúrky
Ponorený typ
Podľa spôsobu prívodu chladiacej kvapaliny:
Plný výparník kvapaliny
Suchý výparník
Cirkulačný výparník
Sprejový výparník
Plný výparník kvapaliny
Podľa svojej štruktúry sa delí na horizontálny typ plášťa a rúrky, typ vodnej nádrže s rovnou rúrkou, typ nádrže na vodu a iné konštrukčné typy.
Ich spoločným znakom je, že výparník je naplnený kvapalným chladivom a pary chladiva, ktoré vznikajú odparovaním absorbujúcim teplo počas prevádzky, sú neustále oddelené od kvapaliny. Pretože je chladivo v úplnom kontakte s teplovýmennou plochou, koeficient prestupu varu je vyšší.
Nevýhodou však je, že množstvo privádzaného chladiva je veľké a statický tlak v stĺpci kvapaliny spôsobí nepriaznivé účinky na teplotu vyparovania. Ak je chladivo rozpustné v mazacom oleji, mazací olej sa ťažko vracia do kompresora.
Plášťový a rúrkový plný kvapalinový odparovač
Vo všeobecnosti horizontálna štruktúra, pozri obrázok. Chladivo sa odparuje mimo plášťovej trubice; Nosné chladivo prúdi v trubici a je spravidla viacprogramové. Vstup a výstup chladiva sú usporiadané na koncovom kryte a smer vstupu a výstupu je odstránený.
Chladiaca kvapalina vstupuje do plášťa zo spodnej alebo bočnej strany plášťa a para sa nasáva z hornej časti a vracia sa do kompresora. Chladivo v plášti si vždy udržuje výšku hydrostatického povrchu asi 70 % až 80 % priemeru plášťa.
Plášťový a rúrkový plný kvapalinový výparník by mal venovať pozornosť nasledujúcim problémom:
① S vodou ako chladivom, keď sa teplota vyparovania zníži pod 0 °C, trubica môže zamrznúť, čo povedie k roztiahnutiu trubice na prenos tepla. Súčasne je kapacita vody vo výparníku malá a tepelná stabilita je počas prevádzky nízka.
Keď je tlak odparovania nízky, hydrostatický stĺpec kvapaliny v plášti zvýši spodnú teplotu a zníži teplotný rozdiel pri prenose tepla;
(3) Keď je chladivo miešateľné s mazacím olejom, je ťažké vrátiť olej pomocou úplného výparníka kvapaliny;
④ Naplnilo sa veľké množstvo chladiva. Zároveň nie je vhodné, aby stroj pracoval v podmienkach pohybu, trasenie hladiny kvapaliny povedie k havárii valca kompresora;
V plnom kvapalinovom výparníku sa v dôsledku splyňovania chladiva vytvára veľké množstvo bublín, takže hladina kvapaliny stúpa, takže množstvo náplne chladiva by nemalo byť ponorené do celej teplovýmennej plochy.
Výparník nádrže
Nádržový výparník môže byť zložený z rovnobežných rovných rúrok alebo špirálových rúrok (známych aj ako vertikálny výparník).
Sú ponorené do práce s kvapalným chladivom, kvôli úlohe miešadla, kvapalného chladiva v cirkulačnom toku nádrže, nie plného výparníka kvapaliny
Neplný kvapalinový výparník
Suchý výparník je druh výparníka, v ktorom môže byť chladiaca kvapalina úplne odparená v trubici na prenos tepla.
Chladeným médiom na vonkajšej strane teplonosnej trubice je chladivo (voda) alebo vzduch a chladivo sa v trubici vyparuje a jeho hodinový prietok je približne 20 % - 30 % objemu teplonosnej trubice.
Zvýšenie hmotnostného prietoku chladiva môže zväčšiť zvlhčovaciu plochu chladiacej kvapaliny v potrubí. Zároveň sa so zvyšovaním odporu prúdenia zväčšuje tlakový rozdiel na vstupe a výstupe, čím sa znižuje koeficient chladenia.
Na zvýšenie efektu prenosu tepla. Kvapalina chladiva sa vyparuje a absorbuje teplo v potrubí na ochladenie chladiva mimo potrubia.
Princíp činnosti kondenzátora
Plyn prechádza dlhou trubicou (zvyčajne stočenou do solenoidu), čo umožňuje stratu tepla do okolitého vzduchu. Na transport pary sa často používajú kovy ako meď, ktoré vedú teplo. Aby sa zlepšila účinnosť kondenzátora, chladiče s vynikajúcou tepelnou vodivosťou sú často pripevnené k potrubiam, aby sa zväčšila oblasť rozptylu tepla, aby sa urýchlilo odvádzanie tepla, a konvekcia vzduchu sa zrýchľuje cez ventilátor, aby sa teplo odvádzalo.
Princíp chladenia všeobecnej chladničky spočíva v tom, že kompresor stláča pracovné médium z plynu s nízkou teplotou a nízkym tlakom na plyn s vysokou teplotou a vysokým tlakom a potom kondenzuje na kvapalinu so strednou teplotou a vysokým tlakom cez kondenzátor a stáva sa nízkou teplotou a nízkotlaková kvapalina po priškrtení škrtiacej klapky. Nízkoteplotné a nízkotlakové kvapalné pracovné médium je privádzané do výparníka, ktorý absorbuje teplo a odparuje sa na nízkoteplotnú a nízkotlakovú paru, ktorá je opäť transportovaná do kompresora na dokončenie chladiaceho cyklu.
Jednostupňový parný kompresný chladiaci systém sa skladá zo štyroch základných komponentov chladiaceho kompresora, kondenzátora, škrtiacej klapky a výparníka, ktoré sú postupne prepojené potrubím do uzavretého systému a chladivo neustále cirkuluje v systéme, mení skupenstvo a vymieňa sa teplo s vonkajším svetom.
Ako funguje výparník
Vykurovacia komora sa skladá z vertikálneho zväzku rúrok s centrálnou cirkulačnou rúrkou s veľkým priemerom v strede a ostatné vykurovacie rúry s menším priemerom sa nazývajú varné rúry. Pretože centrálna cirkulačná trubica je väčšia, teplovýmenná plocha, ktorú zaberá roztok jednotky objemu, je menšia ako plocha, ktorú zaberá jednotkový roztok vo varnej rúrke, to znamená, že centrálna cirkulačná rúrka a iné riešenia vykurovacej rúrky sa zahrievajú na rôzne stupne, aby hustota zmesi para-kvapalina vo varnej trubici bola menšia ako hustota roztoku v centrálnej cirkulačnej trubici.
V spojení s nasávaním stúpajúcej pary smerom nahor vytvorí roztok vo výparníku cirkulačný tok z centrálnej cirkulačnej rúrky nadol a z varnej rúrky nahor. Tento cyklus je spôsobený hlavne rozdielom hustoty roztoku, preto sa nazýva prirodzený cyklus. Tento efekt prispieva k zlepšeniu efektu prenosu tepla vo výparníku.
