冷水箱是大型空調(diào)制冷站中開(kāi)式冷凍水系統(tǒng)常用的蒸發(fā)器,整體的管組沉浸于盛滿(mǎn)載冷劑(水或鹽水)的箱體(或池、槽)內(nèi)。制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā),載冷劑在攪拌器的推動(dòng)下在箱內(nèi)流動(dòng),以增強(qiáng)傳熱。應(yīng)用這種蒸發(fā)器可以將水冷卻到接近0℃的溫度;當(dāng)用鹽水作為載冷劑時(shí)，可冷卻到-20~10℃,適用于制冰或食品冷加工。

冷水箱中的蒸發(fā)器管組有立管式和螺旋管式兩種。立管式蒸發(fā)器其列管以組為單位,按照不同的容量要求,蒸發(fā)器可由若干組列管組合而成。每一組列管各有上下兩根直徑較大的水平集管(一般為121×4的無(wú)縫鋼管),上面的稱(chēng)為蒸氣集管,下面的稱(chēng)為液體集管。沿集管的軸向焊接四排直徑較小兩頭稍有彎曲的立管(一般為57×3.5),與上下集管接通;另外順集管的軸向每隔一定距離焊接一根直徑稍大的立管(一般為75×4)。上集管用于匯集制冷劑蒸氣,經(jīng)一端的氣液分離器分離掉液體后送往壓縮機(jī)。分離器通過(guò)下液管與下集管相通,將分離出來(lái)的液體重新送回蒸發(fā)立管。下集管的一端用一水平管與集油包相連。

液態(tài)制冷劑由進(jìn)液管直插到立管的下部,經(jīng)下集管迅速進(jìn)入每根立管,并可利用液體流進(jìn)時(shí)的沖力增強(qiáng)氨液在蒸發(fā)管中的循環(huán)。立管式蒸發(fā)器在工作過(guò)程中,細(xì)立管中的蒸發(fā)強(qiáng)度很大,產(chǎn)生的蒸氣迅速脫離傳熱面,向上浮動(dòng)進(jìn)入上集管,沒(méi)有蒸發(fā)完的液體從中間的粗立管下降,如此形成上下的循環(huán)對(duì)流。

這種蒸發(fā)器的傳熱性能良好,與臥式殼管式蒸發(fā)器相仿。由于水箱中水量大、熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)于殼管式,因此采用開(kāi)式冷凍水系統(tǒng)處理空氣的空調(diào)裝置,均優(yōu)先采用水箱式蒸發(fā)器。螺旋管式蒸發(fā)器是立管式的一種變形產(chǎn)品。此種蒸發(fā)器的總體結(jié)構(gòu)和液體的流動(dòng)情況與立管式相似,其不同之處只是以?xún)膳怕菪艽媪⒐堋＿@種蒸發(fā)器也只能用于氨制冷系統(tǒng)。與立管式相比,螺旋管式主要優(yōu)點(diǎn)如下。

(1)結(jié)構(gòu)緊湊,若蒸發(fā)面積相同,螺旋管式的體積要小得多。

(2)上下集管上的焊口減少,減少了泄漏的可能,制造簡(jiǎn)單,維修也較方便。

(3)傳熱系數(shù)較立管式有所提高。冷卻空氣的蒸發(fā)器,即空氣自然對(duì)流時(shí)多采用盤(pán)管結(jié)構(gòu)、空氣強(qiáng)制對(duì)流時(shí)采用翅片式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)。