什么是蒸發(fā)器？蒸發(fā)器具有怎樣的產(chǎn)品特性？由環(huán)境溫度來決定，環(huán)境溫度越高，那么冷凝溫度也越高。一般地，采用風(fēng)冷冷凝器，冷凝溫度比環(huán)境溫度高7～12℃，7～12℃這個(gè)值我們稱為換熱溫差。冷凝溫度越高，制冷機(jī)組的制冷效率就會(huì)越低，所以我們就要控制這個(gè)換熱溫差不應(yīng)太大。但是如果要使換熱的溫差太小，那么風(fēng)冷冷凝器的換熱面積及循環(huán)的風(fēng)量就要越大，風(fēng)冷冷凝器的造價(jià)成本就越高。溫度極限不高于55℃，不低于20℃。通常情況下，環(huán)境溫度超過42℃的地區(qū)都不建議采用風(fēng)冷冷凝器。所以是否可選擇風(fēng)冷冷凝器，首先要確認(rèn)環(huán)境溫度。一般設(shè)計(jì)風(fēng)冷制冰機(jī)時(shí)，必須要求客戶提供當(dāng)?shù)厝曜罡叩沫h(huán)境干球溫度。

換熱器種類很多，按熱量交換原理和方式，可將蒸發(fā)器分為混合式、蓄熱式和問壁式三類。其中間壁式蒸發(fā)器按傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)可分為:管殼式、板式、管式、液膜式、板殼式與熱管。目前，在換熱設(shè)備中，使用量最大的是管殼式換熱器。管殼式換熱器又稱列管式換熱器，該類換熱器具有可靠性高、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，在各工業(yè)領(lǐng)域中得到最廣泛的應(yīng)用。近年來，盡管受到了其他新型換熱器的挑戰(zhàn)，但反過來也促進(jìn)其自身的發(fā)展。在換熱器向高參數(shù)、大型化發(fā)展的今天，管殼式換熱器仍占主導(dǎo)地位。列管式換熱器可根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分為固定管板式、浮頭式、U形管式、填料函式和釜式重沸器五類。

干式殼管式蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)：（1）充液量少，為管內(nèi)容積的40%左右；（2）受制冷劑液體靜壓力的影響較少；（3）排油方便（4）載冷劑結(jié)冰不會(huì)脹裂管子；（5）制冷劑液面容易控制；（6）結(jié)構(gòu)緊湊。蒸發(fā)器缺點(diǎn)：制冷劑在蒸發(fā)器換熱管束內(nèi)供液不易均勻；弓形折流板制造與裝配比較麻煩；載冷劑在折流板孔和換熱管間、折流板外周與筒體間容易產(chǎn)生泄漏旁流，從而降低傳熱效果。 板式換熱器具有如下特點(diǎn)：1）體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，比同樣傳熱面積的殼管式換熱器體積小60%；2）總傳熱系數(shù)高，約為2000~3000W/（m2K）；3）流速小，流動(dòng)阻力損失??；4）能適應(yīng)流體間的小溫差傳熱，可降低冷凝溫度，提高制冷壓縮機(jī)性能；5）制冷劑充注量少；（6）質(zhì)量輕，熱損失小。

適于通入工業(yè)蒸發(fā)器管內(nèi)空間（管程）的流體：（1）不清潔的流體：因?yàn)樵?a href="/tag/%E8%92%B8%E5%8F%91%E5%99%A8" target="_blank">蒸發(fā)器管內(nèi)空間得到較高的流速并不困難，而流速高時(shí)，懸浮物不易沉淀，且管內(nèi)空間也易于清潔。（2）體積小的流體：因?yàn)楣軆?nèi)空間的流動(dòng)截面往往比管外空間的流動(dòng)截面小，流體易于獲得必要的理想流速，而且也便于做多程流動(dòng)。（3）有壓力的流體：因?yàn)楣茏映袎耗芰?qiáng)，而且簡(jiǎn)化了殼體的密封要求。（4）腐蝕性強(qiáng)的流體：因?yàn)橹挥泄茏蛹肮芟洳判枰媚透g的材料，而殼體及管外空間的所有零件均可用普通材料制造，所以可以降低造價(jià)。此外，在管內(nèi)空間裝設(shè)保護(hù)用的襯里或覆蓋層也比較翻遍，并容易檢查。（5）與外界溫差較大的流體：因?yàn)榭梢詼p少熱量的散失。

殼管式蒸發(fā)器工作時(shí)，螺桿式冷水機(jī)，殼體內(nèi)應(yīng)保留一定數(shù)量的液態(tài)制冷劑，液位用浮球控制，其靜液面高度應(yīng)為筒體直徑的備左右，大部分蒸發(fā)器冷卻管沉浸在液體中，以液體對(duì)液體的方式進(jìn)行熱交換。工業(yè)蒸發(fā)器，因此傳熱效果較好，傳熱系數(shù)較大。但液位不可太高，否則會(huì)出現(xiàn)制冷機(jī)的回液現(xiàn)象。這種蒸發(fā)器雖氮、奴通用，但所用管子材料不同。般氨蒸發(fā)器用4025x2.5-438X3的鋼管制造，氛利昂燕發(fā)器用紫锏管或黃銅管制造。當(dāng)載冷劑具有腐蝕性時(shí)，管板一般使用耐腐蝕復(fù)合金屬板，冷卻管使用髙強(qiáng)度鋁砷黃銅管。為増強(qiáng)傳熱效果，奴利昂蒸發(fā)器多采用翅片管。

換熱器溫度控制過程有如下特點(diǎn)：蒸發(fā)器溫度控制系統(tǒng)是由溫度變送器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器和被控對(duì)象組成的閉合回路。被調(diào)參數(shù)經(jīng)檢測(cè)元件測(cè)量并由溫度變送器轉(zhuǎn)換處理獲得測(cè)量信號(hào)，測(cè)量值與給定值的差值送入調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器對(duì)偏差信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后輸出控制作用。蒸發(fā)器溫度控制系統(tǒng)的工藝流程如下：冷流體和熱流體分別通過換熱器的殼程和管程，通過熱傳導(dǎo)，從而使冷流體的出口溫度升高。冷流體通過循環(huán)泵流經(jīng)換熱器的殼程，出口溫度穩(wěn)定在設(shè)定值附近。熱流體通過多級(jí)泵流經(jīng)換熱器的管程，與冷流體熱交換后流回蓄水池，循環(huán)使用。從控制任務(wù)要求可知，換熱器溫度控制系統(tǒng)是單點(diǎn)、恒值控制。且題目要求用單回路控制系統(tǒng)，控制范圍和控制精度要求一般，功能上無特殊要求，采用廣泛使用的PID控制。