蒸発器概要

蒸発器

• 吸熱遷移
  • 低圧･低温冷媒が流入
  • 被冷却対象に対し吸熱･蒸発
  • 多少の過熱を伴い気体冷媒が圧縮機へ流出

• 種類
  • 冷媒供給方式に因る分類
    • 乾式蒸発器
    • 満液式蒸発器
    • 冷媒強制循環式蒸発器
  • 構造に因る分類
    • 裸管コイル
    • 管棚コイル
    • フィンコイル
    • ユニットクーラ
    • シェルアンドチューブ
  • 冷却対象に因る分類
    • 気体
    • 液体
  • 冷却対象の供給方式に因る分類
    • 自然対流式
    • 強制対流式

流量･性能低下

• 流量
  蒸発器への流入抵抗を伴う流量
  • q_mr[kg/s]:冷媒の流量
  • V[m³/s]:圧縮機のピストン押しのけ量
  • η_v:体積効率、圧縮機への理論流入･実流入量比
  • v[m³/kg]:比体積
    算出式:
    

• 性能低下要因
  一定流量の蒸発器における圧縮機の選定不良に因り性能が低下
  • 過剰容量における性能低下遷移
    • 比体積において体積が上昇
    • 蒸発器内の減圧に因り蒸発温度が低下
    • 圧縮比の増加に因り軸動力が増加
  • 過少圧縮における性能低下遷移
    • 比体積において体積が低下
    • 蒸発所要温度差の増加に因り蒸発速度が低下
    • 圧縮機の吸入に因り蒸発圧力が上昇
    • 被冷却対象の冷却不足を誘引

冷凍負荷

• 冷凍負荷(別:冷凍能力)①
  冷媒の流量･比エンタルピーを基準とした冷凍負荷
  • Φ_O[kW]:冷凍負荷
  • q_mr[kg/s]:冷媒流量
  • h₁[kg/s]:蒸発器の流路入口における冷媒の保有比エンタルピー
  • h₄[kg/s]:蒸発器の流路出口における冷媒の保有比エンタルピー
    算出式:
    

• 冷凍負荷②
  平均熱通過率･伝熱面積･算術平均温度差を基準とした冷凍負荷
  • K[kW/m²K]:蒸発器の平均熱通過率
  • A[m²]:蒸発器の伝熱面積
  • Δt_m[K]:冷媒･被冷却対象間の算術平均温度差
    算出式:
    

• 冷凍負荷③
  冷却対象を基準とした冷凍負荷
  • q_ma[kg/s]:冷却対象における流量
  • t_a1[℃]:冷却対象の入口温度
  • t_a2[℃]:冷却対象の出口温度
  • c_a[kJ/kgK]:冷却対象の比熱
    算出式: