冰箱蒸发器结构及多温多控冰箱控制原理介绍

蒸发器结构之标准式蒸发器构成详解~

　　【导读】一般的，我们对于蒸发器的了解还是不太清楚。蒸发器有很多种类型，对于不同类型的蒸发器的结构也是大同小异的。针对于此，我们就来抛砖引玉的介绍一种结构。相信在了解了这个结构的详细情况之后，能够触类旁通的了解到其他的一些蒸发器的结构。这对于我们以后的应用来说，可以是大有裨益的。
　　其实我们说到的蒸发器它的主要结构就是两个部分，即加热室还有分离室两个部分。由于种类不同，我们又可以依照加热室相关的结构以及相应的操作时，相应的溶液所流动的具体实际情况又可以把将工业中一种经常会见到的间接加热蒸发器划分为两个大类，他们分别是循环型(有的地方也叫做非膜式型的)还有单程型(也就是膜式型的)。接下来我们就来说说这个循环型的。
　　

　　对于一种中央循环管式的蒸发器而言，它的构成是这个样子的。首先我们来说这个加热室，它是利用垂直管束进行组合而成。在管束的中央会安装一个直径比较大的管子。对于细管来说，里面单位体积的溶液相关的受热面相对于粗管来说是比较大的。总结着看就是前者的受热好且溶液的汽化比较多，细管里面的汽液混合物相对密度要小得多。正是由于这样的密度差的作用，能够让溶液沿着粗管的方向下降。这个时候相应的液体就会顺着细管上升，形成一个自然循环的运动。
　　

　　我们一般会管中间的粗管叫做降液管，而相对应的细管就叫做沸腾管。有的时候为了能够让溶液循环更好一些，就会让中央循环管的相对截面积所占的比例达到加热管总截面积的百分之四十到百分之百之间。通常相应的管束高度就是1—2m;而我们的装置的加热管相对直径就是25～75mm，长径对比20～40。
　　

　　对于这种蒸发器完全是由原先的水平加热室还有蛇管加热室等相类似的蒸发器演变来的，但是他们的溶液循环情况要比老式的好很多，传热效率也相对的高很多;这种机器的结构紧凑且制造很方便再加上操作可靠的特点，使其应用十分的广泛。
　　

　　蒸发的概念
　　将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾，使其中的挥发性溶剂部分汽化从而将溶液浓缩的过程称为蒸发。蒸发操作广泛应用于化工、轻工、制药、食品等许多工业中。
　　1.蒸发操作的目的
　　工业蒸发操作的主要目的是：
　　(1)稀溶液的增浓直接制取液体产品，或者将浓缩的溶液再经进一步处理(如冷却结晶)制取固体产品，例如稀烧碱溶液(电解液)的浓缩、蔗糖水溶液的浓缩以及各种果汁、牛奶的浓缩等等;
　　(2)纯净溶剂的制取，此时蒸出的溶剂是产品，例如海水蒸发脱盐制取淡水。
　　(3)同时制备浓溶液和回收溶剂，例如中药生产中酒精浸出液的蒸发。
　　工业上被蒸发的溶液多为水溶液，故本章的讨论仅限于水溶液的蒸发。原则上，水溶液蒸发的基本原理和设备对其它液体的蒸发也是适用的。
　　2.蒸发流程

　　按照分子运动学说，当液体受热时，靠近加热面的分子不断地获得动能。当一些分子的动能大于液体分子之间的引力时，这些分子便会从液体表面逸出而成为自由分子，此即分子的汽化。因此溶液的蒸发需要不断地向溶液提供热能，以维持分子的连续汽化;另一方面，液面上方的蒸汽必须及时移除，否则蒸汽与溶液将逐渐趋于平衡，汽化将不能连续进行。
　　液体蒸发过程
　　液体蒸发的简化流程如图片所示，其主体设备—蒸发器由加热室和分离室两部分组成，其中加热室为一垂直排列的加热管束，在管外用加热介质(通常为饱和水蒸汽)加热管内的溶液，使之沸腾汽化。浓缩了的溶液(称为完成液)由蒸发器的底部排出。而溶液汽化产生的蒸汽经上部的分离室与溶液分离后由顶部引至冷凝器。为便于区别，将蒸出的蒸汽称为二次蒸汽，而将加热蒸汽称为生蒸汽或新鲜蒸汽。
　　对于沸点较高的溶液的蒸发，可采用高温载热体如导热油、融盐等作为加热介质，也可以采用烟道气直接加热。
　　3.蒸发过程的分类
　　(1)常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发
　　按蒸发操作压力的不同，可将蒸发过程分为常压、加压和减压(真空)蒸发。对于大多数无特殊要求的溶液，采用常压、加压或减压操作均可。但对于热敏性料液，例如抗生素溶液、果汁等的蒸发，为了保证产品质量，需要在减压条件下进行。减压蒸发的优点是：
　　①溶液沸点降低，在加热蒸汽温度一定的条件下，蒸发器传热的平均温度差增大，于是传热面积减小;
　　②由于溶液沸点降低，可以利用低压蒸汽或废热蒸汽作为加热蒸汽;
　　③溶液沸点低，可防止热敏性物料的变性或分解;
　　④由于温度低，系统的热损失小。但另一方面，由于沸点降低，溶液的粘度大，使蒸发的传热系数减小，同时，减压蒸发时，造成真空需要增加设备和动力。
　　(2)单效蒸发与多效蒸发
　　根据二次蒸汽是否用作另一蒸发器的加热蒸汽，可将蒸发过程分为单效蒸发和多效蒸发。若前一效的二次蒸汽直接冷凝而不再利用，称为单效蒸发，图片5-1所示为单效蒸发的流程示意。若将二次蒸汽引至下一蒸发器作为加热蒸汽，将多个蒸发器串联，使加热蒸汽多次利用的蒸发过程称为多效蒸发。
　　(3)间歇蒸发与连续蒸发
　　根据蒸发的过程模式，可将其分为间歇蒸发和连续蒸发。间歇蒸发系指分批进料或出料的蒸发操作。间歇操作的特点是：在整个过程中，蒸发器内溶液的浓度和沸点随时间改变，故间歇蒸发为非稳态操作。通常间歇蒸发适合于小规模多品种的场合，而连续蒸发适合于大规模的生产过程。
　　4.蒸发操作的特点
　　前已述及，蒸发操作是从溶液中分离出部分溶剂，而溶液中所含溶质的数量不变，因此蒸发是一个热量传递过程，其传热速率是蒸发过程的控制因素。蒸发所用的设备属于热交换设备。
　　但与一般的传热过程比较，蒸发过程又具有其自身的特点，主要表现在：
　　(1)溶液沸点升高
　　被蒸发的料液是含有非挥发性溶质的溶液，由拉乌尔定律可知，在相同的温度下，溶液的蒸汽压低于纯溶剂的蒸气压。换言之，在相同压力下，溶液的沸点高于纯溶剂的沸点。因此，当加热蒸汽温度一定，蒸发溶液时的传热温度差要小于蒸发溶剂时的温度差。溶液的浓度越高，这种影响也越显著。在进行蒸发设备的计算时，必须考虑溶液沸点上升的这种影响。
　　(2)物料的工艺特性蒸发过程中，溶液的某些性质随着溶液的浓缩而改变。
　　有些物料在浓缩过程中可能结垢、析出结晶或产生泡沫;有些物料是热敏性的，在高温下易变性或分解;有些物料具有较大的腐蚀性或较高的粘度等等。因此，在选择蒸发的方法和设备时，必须考虑物料的这些工艺特性。
　　(3)能量利用与回收
　　蒸发时需消耗大量的加热蒸汽，而溶液汽化又产生大量的二次蒸汽，如何充分利用二次蒸汽的潜热，提高加热蒸汽的经济程度，也是蒸发器设计中的重要问题。
　　蒸发设备
　　随着工业蒸发技术的不断发展，蒸发设备的结构与型式亦不断改进与创新，其种类繁多，结构各异。目前工业上实用的蒸发设备约有六十余种，其中最常用的也有十余种型式，本节仅介绍常用的几种。
　　一.常用蒸发器的结构与特点
　　常用蒸发器主要由加热室和分离室两部分组成。加热室的型式有多种，最初采用夹套式或蛇管式加热装置，其后则有横卧式短管加热室及竖式短管加热室。继而又发明了竖式长管液膜蒸发器，以及刮板式薄膜蒸发器等等。根据溶液在蒸发器中流动的情况，大致可将工业上常用的间接加热蒸发器分为循环型与单程型两类。
　　1.循环型蒸发器

　　这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作循环流动。根据造成液体循环的原理的不同，又可将其分为自然循环和强制循环两种类型。前者是藉助在加热室不同位置上溶液的受热程度不同，使溶液产生密度差而引起的自然循环;后者是依靠外加动力使溶液进行强制循环。目前常用的循环型蒸发器有以下几种：
　　(1)中央循环管式蒸发器
　　中央循环管式蒸发器的结构如图片所示，其加热室由一垂直的加热管束(沸腾管束)构成，在管束中央有一根直径较大的管子，称为中央循环管，其截面积一般为加热管束总截面积的40~100%。当加热介质通入管间加热时，由于加热管内单位体积液体的受热面积大于中央循环管内液体的受热面积，因此加热管内液体的相对密度小，从而造成加热管与中央循环管内液体之间的密度差，这种密度差使得溶液自中央循环管下降，再由加热管上升的自然循环流动。溶液的循环速度取决于溶液产生的密度差以及管的长度，其密度差越大，管子越长，溶液的循环速度越大。但这类蒸发器由于受总高度限制，加热管长度较短，一般为1~2m，直径为25~75mm，长径比为20~40。

　　中央循环管蒸发器具有结构紧凑、制造方便、操作可靠等优点，故在工业上的应用十分广泛，有所谓“标准蒸发器”之称。但实际上，由于结构上的限制，其循环速度较低(一般在0.5m/s以下);而且由于溶液在加热管内不断循环，使其浓度始终接近完成液的浓度，因而溶液的沸点高、有效温度差减小。此外，设备的清洗和检修也不够方便。
　　悬筐式蒸发器是中央循环管蒸发器的改进。其加热室像个悬筐，悬挂在蒸发器壳体的下部，可由顶部取出，便于清洗与更换。加热介质由中央蒸汽管进入加热室，而在加热室外壁与蒸发器壳体的内壁之间有环隙通道，其作用类似于中央循环管。操作时，溶液沿环隙下降而沿加热管上升，形成自然循环。一般环隙截面积约为加热管总面积的100~150%，因而溶液循环速度较高(约为1~1.5m/s)。由于与蒸发器外壳接触的是温度较低的沸腾液体，故其热损失较小。
　　悬筐式蒸发器适用于蒸发易结垢或有晶体析出的溶液。它的缺点是结构复杂，单位传热面需要的设备材料量较大。
　　(3)外热式蒸发器

　　外热式蒸发器的特点是加热室与分离室分开，这样不仅便于清洗与更换，而且可以降低蒸发器的总高度。因其加热管较长(管长与管径之比为50~100)，同时由于循环管内的溶液不被加热，故溶液的循环速度大，可达1.5m/s。
　　(4)列文蒸发器

　　列文蒸发器的特点是在加热室的上部增设一沸腾室。这样，加热室内的溶液由于受到这一段附加液柱的作用，只有上升到沸腾室时才能汽化。在沸腾室上方装有纵向隔板，其作用是防止气泡长大。此外，因循环管不被加热，使溶液循环的推动力较大。循环管的高度一般为7~8m，其截面积约为加热管总截面积的200~350%。因而循环管内的流动阻力较小，循环速度可高达2 ~3m/s。
　　列文蒸发器的优点是循环速度大，传热效果好，由于溶液在加热管中不沸腾，可以避免在加热管中析出晶体，故适用于处理有晶体析出或易结垢的溶液。其缺点是设备庞大，需要的厂房高。此外，由于液层静压力大，故要求加热蒸汽的压力较高。
　　(5)强制循环蒸发器

　　蒸发器结构的情况对于它的应用来说是一种很好的表现。这种结构的使用完全可以让它在执行工作的时候，达到一个相对比较满意的结果。我们在了解了蒸发器结构之后，对于以后遇到的一些特殊的问题或者是故障的时候，就可以依据它的结构来断定是哪里出现了问题。解决起来也是相当的容易一些了。

板管蒸发器比较容易结霜，但是制冷比较均匀；丝管蒸发器不易结霜。

导读：当今21世纪，随着科技的不断发展，冰箱成为我们每个家庭家喻户晓的东西，从一开始的单温到后来的双温，每一个方位的温度都可以运用自如，甚至采用电脑独立控制，同时冰箱的蒸发部分可以说是重中之重，还有就是冰箱控制的原理也不相上下。我们必须了解冰箱蒸发器结构才能更好的使用它。

蒸发器结构介绍

蒸发器的主要结构是由两部分组成分别为加热室和分离室。然而根据加热室内部的结构以及操作时溶液的变化情况，间接加热蒸发器也可分为两部分依次是循环型和单程型。

 

双温单控冰箱控制原理

在冷藏室或冷冻室或者温度较低的环境里，放置一个可以感温的探头来体会冷藏室或冷冻室的内部气温，并同时控制冷藏室或冷冻室内部的环境，可以用一根毛细管来控制，然后用电脑控制器进行运算和比较这些温度与按键输入的温度值，改变以及保持冷藏室、冷冻室的气温需要看控制压缩机的运行与否。

 

三温双控冰箱控制原理

在冷藏室和软冷冻室里，分别放置一个可以感温的探头来体会冷藏室或软冻室的内部气温，并进行切换探头通过控制电磁阀工作实现，同时选取两根毛细管并各自选择其中的一根，分别控制冷藏室和软冷冻室相应部分，y用电脑控制器进行运算比较这些温度与按键输入的温度值，通过改变压缩机的运行与否控制冷藏室、软冷冻室的气温，不管是哪一步工作的运行，都必须对冷冻室进行制冷。

三温三控冰箱控制原理

在冷藏室、软冷冻室、冷冻室里，分别放一个可以感温的探头来体会冷藏室、软冻室、冷冻室的内部气温，然后送到电脑cpu进行检测，cpu对比根据设定的气温值和感温头检测到的气温值后，然后进行切换探头通过控制电磁阀来实现，同时选取三根毛细管并各自选择其中的一根，分别控制冷藏室和软冻室、冷冻室的相应部分。冷藏室、软冷冻室、冷冻室的每一步工作的运行都必须对冷冻室进行制冷，需要的话冷冻室也可以单独进行制冷。

 

 

      冰箱额制冷过程其实就是是把冰箱箱内部的物品经过管道内部流动的制冷剂的循环将自身热量发散到外部的蒸发器挥发散热 ，如此反复执行，进而达到冷冻保存和保鲜的目的。

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岱山县19860068734： 双温双控电冰箱工作原理是什么? ？
主父儿清瘟： 双温双控电冰箱工作原理: 双温双控电冰箱,和普通的直冷式冰箱不同的是,在双毛细管系统中多了一个电磁阀控制制冷剂的流向,然后通过压缩机出来的制冷剂气体经过冷凝器之后,进入三通的电磁阀.这个三通的电磁阀是通过微电脑指令控制制冷剂的流向.在冷藏和冷冻都需要制冷的时候,电磁阀不会通电,制冷剂通过毛细管进入冷藏室蒸发器,在进入到冷冻室蒸发器,两个地方同时制冷. 双温双控电冰箱可以很好的控制制冷指令,制冷过程中当冷藏室到达指定的温度之后,或者是处于一个关闭的状态不需要再进行制冷的时候,电磁阀会通电,这时候制冷剂通过毛细管直接进入到冰箱的冷冻室蒸发器进行制冷.

岱山县19860068734： 双温双控的冰箱是什么原理,蒸发器是一根管道?还是各是各的管道啊?电磁阀的原理我知道. - ？
主父儿清瘟： 双温双控冰箱基本原理就是你知道的电磁阀控制制冷剂的流向,然后冷冻冷藏各有一个感受温度的控制器,感受到的温度传递到主控制板上,到了你设定的温度就停机,到了开机的温度就开机.对于管道,制冷剂的分流是通过冷藏蒸发器的总成上再单独一只毛细管到冷冻室,这样就可以单独控制冷藏室温度,即所谓的冷藏室可以关闭,冷冻室蒸发器是一根管道,整体的.大致就是这样.

岱山县19860068734： 双温双控冰箱制冷原理 - ？
主父儿清瘟： 1. 与普通直冷冰箱不同的是,双毛细管系统中多了一个电磁阀控制制冷 剂的流向(见双毛细管系统走向图).从压缩机出来的制冷剂气体经 过冷凝器的冷凝后,进入三通电磁阀(如图),该电磁阀根据微电脑 的指令控制制冷剂的流向. 2. 当冷...

岱山县19860068734： 冰箱的工作原理 - ？
主父儿清瘟： 冰箱分为四个部分 :蒸发器 节流阀 冷凝器 压缩机 在里面有一种易液化 易汽化 而且在汽化过程中可以大量吸热的物质 压缩机用压缩气体的方法将汽态制冷物质压入冷凝器中 使它们在冰箱外部液化散热 然后再通过节流阀进入蒸发器中汽化 大量吸收冰箱内的热量 然后再通过压缩机进入冷凝器 然后反复运作 达到使冰箱内部制冷的效果

岱山县19860068734： 冰箱蒸发器作用及结构哪些? ？
主父儿清瘟： 电冰箱的制冷系统是由压缩机、蒸发器、冷疑器、毛细管等组成.在制冷系统中,蒸发器的面积大小及分布是直接影响冰箱系统的制冷量和制冷速度的.现在上面的的电冰箱的冷冻室多采用多换热层式蒸发器进行制冷的,冷冻室的抽屉设在蒸发器的换热层的层与层之间,蒸发器的结构分为钢丝盘丝管式和铝板盘管式两种结构.

岱山县19860068734： 冰箱的构造 - ？
主父儿清瘟： 电冰箱由箱体、制冷系统、控制系统和附件构成.在制冷系统中,主要组成有压缩机、冷凝器、蒸发器和毛细管节流器四部分,自成一个封闭的循环系统.其中蒸发器安装在电冰箱内部的上方,其他部件安装在电冰箱的背面.系统里充灌了一种...

岱山县19860068734： 描述电冰箱的控制原理？
主父儿清瘟： 八个字就是:蒸发致冷、气化吸热!详细如下: 电冰箱是利用蒸发致冷或气化吸热的作用而达到制冷的目的. 电冰箱的管路内,装有一种商业上称为氟利昂:freon,俗称雪种的致冷剂.现在更多的使用R600a. 制冷剂在气体状态时,被压缩器加压,加压后,经喉管流到电冰箱背部的冷凝器,借散热片散热(物质被压缩后,温度就会升高)后,冷凝而成液体. 液体的制冷剂进入蒸发器之后,由于脱离了压缩器的压力,就立即化为蒸汽,同时向电冰箱内的空气和食物等吸取汽化潜热,引致冰箱内部冷却. 汽化后的氟里昂又被压缩器压回箱外的冷凝器散热,再变为液体,如此循环不息,把冰箱内的热能泵到箱外.

岱山县19860068734： 电冰箱原理是什么?电冰箱与空调原理一样么? - ？
主父儿清瘟： 目前常见的家用空调和电冰箱的制冷原理是完全一样的,属于蒸气压缩式制冷.蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器组成,用管道将它们连接成一个密封系统.制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换,吸收被冷...

岱山县19860068734： 电冰箱的结构与工作原理是什么? - ？
主父儿清瘟： 1.以冰箱内冷却方式分类 冷气强制循环式:又称间冷式(风冷式)或无霜冰箱.冰箱内有一个小风扇强制箱内空气流动,因此箱内温度均匀,冷却速度快,使用方便.但因具有除霜系统,耗电量稍大,制造相对复杂. 冷气自然对流式:又称直...

岱山县19860068734： 简述双门双温控电冰箱制冷系统的工作原理??急用!! - ？
主父儿清瘟： 制冷系统为双循环直冷系统:压缩机排出的高温高压气态 制冷剂先后进入左冷凝器、右冷凝器,冷凝后变为高温高压的 液体,由干燥过滤器滤去多余的水分和杂质后进入电磁阀,这是一个两位三通电磁阀,液态制冷剂通过电磁阀后分为两路,...