管殼式滿液蒸發器是制冷系統中的核心換熱設備，其工作原理基于制冷劑的相變吸熱和間壁式熱交換，通過液態制冷劑蒸發吸收熱量，實現對載冷劑（如冷水、鹽水）的冷卻。

一、管殼式滿液蒸發器核心組成與介質流向

1. 結構與部件作用

• 殼體：內部容納管束，制冷劑在殼程或管程內流動（常見為殼程）。

• 管束：由多根換熱管組成，載冷劑（需冷卻的介質，如水、鹽水）在管內流動。

• 管板：固定管束兩端，分隔殼程（制冷劑）和管程（載冷劑）流體。

• 折流板：引導制冷劑在殼程橫向沖刷管束，增強湍流以提高換熱效率。

• 制冷劑進出口：液態制冷劑從殼體下方進入，氣態制冷劑從頂部排出。

• 載冷劑進出口：高溫載冷劑從封頭一端流入管程，低溫載冷劑從另一端流出。

2. 兩種典型流動方式

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滿液式蒸發器工作原理（以殼程制冷劑為例）

1. 液態制冷劑蒸發吸熱

• 入口階段：液態制冷劑（如氟利昂 R22、氨）經節流裝置（如膨脹閥）降壓后，從殼體底部進入殼程，此時制冷劑處于低壓液態（壓力低于其蒸發溫度對應的飽和壓力）。

• 蒸發過程：管程內的載冷劑（如 30℃的溫水）攜帶熱量流經管束，通過管壁將熱量傳遞給殼程的液態制冷劑。制冷劑吸收熱量后，在管束表面沸騰蒸發，由液態變為氣態（汽化過程）。

• 相變關鍵：制冷劑的蒸發溫度由其壓力決定（如 R22 在 0.4MPa 壓力下蒸發溫度約為 - 5℃），通過控制壓力可調節蒸發溫度，實現不同冷卻需求。

2. 載冷劑降溫輸出

• 載冷劑在管程內流動時，因熱量被制冷劑吸收，溫度逐漸降低（如從 30℃降至 7℃）。

• 低溫載冷劑從另一端封頭流出，輸送至用冷場所（如空調末端、冷庫盤管），用于冷卻空氣或物體。

3. 氣態制冷劑循環

• 蒸發產生的氣態制冷劑（攜帶蒸發潛熱）從殼體頂部排出，被壓縮機吸入，進入制冷循環的下一環節（壓縮→冷凝→節流→蒸發）。

• 壓縮機通過提高氣態制冷劑的壓力，使其在后續冷凝器中放熱液化，完成循環。