這種蒸發器常用于大型空調用制冷裝置中,用來冷卻水或鹽水。其工作原理如圖2-20所示。由于其傳熱效果較好,結構緊湊,占地面積小且易于安裝等優點而被廣泛采用,尤其是在空調用的冷水機組中最為適宜。滿液式蒸發器均為臥式。制冷劑液體在管外與殼體間區發吸熱,而被冷卻介質(水或鹽水)在管內流動放熱。經過膨脹閥降壓以后的低溫低壓液體,從筒體的下部進入,充滿管外空間。由于存液量很大,故屬滿液式蒸發器。制冷劑氣化形成的蒸氣不斷上升至液面,經過頂部的分液包分離掉蒸氣中可能挾帶的液滴,干蒸氣被壓縮機吸回。
水程和臥式殼管式冷凝器一樣做成多程式,即在傳熱管能內經端蓋往返流動多次,與制冷劑進行充分的熱交換。水的進出口一般也是做在同一側的端蓋上,下進上出。殼體上留有若干與制冷系統中其他設備連接的管接頭。氨用發器的傳熱管一般為25mm×25mm或3mm×25mm的無縫鋼管,氟利昂蒸發器一般多用紫銅或黃銅管,直徑在20mm以下的,為了增強傳熱效果,多采用低肋管。總的來說,臥式殼管式蒸發器的傳熱系數要略低于臥式殼管式冷凝器。
滿液式蒸發器中,由于制冷劑氣化時會產生氣泡,使液面比不工作時升高,為了避免壓縮機吸回未蒸發完的液體,蒸發器應在筒內上部留有空間。對于氨制冷劑,充液高度應控制在不超過筒徑的70%~80%。用氟利昂制冷劑時,起泡現象更為嚴重,充液量應控制在55%~65%。液面上裸露的傳熱管,在蒸發器投入運行后被制冷劑泡沫潤濕,也能起到很好的換熱作用。此外,當用來冷卻淡水時,一般只能冷卻到4~5℃,以避免凍結的危險。
滿液式殼管蒸發器從其結構和工作情況可以看出它有以下缺點。
(1)制冷劑的充注量較大,成本高。
(2)受靜液柱的影響。當蒸發器的直徑較大時,由于液體靜壓的影響而使得下部制冷齊的蒸發溫度升高,無形中減小了傳熱溫差。
(3)回油較困難。對于氟利昂制冷劑,由于它們能和潤滑油互相溶解而將油帶和蒸發器，在蒸發器中氟利昂不斷氣化后被吸回,而潤滑油則很難從蒸發器中返回,因此在長期運行后蒸發器中會積存較多的含油濃度很高的氟利昂一一油溶液,影響蒸發器的傳熱性能,因此,對于氟利昂制冷系統,須考慮一定的回油措施。
