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          數據中心機房空調關鍵技術是選配好的蒸發器

          責任編輯:精密空調廠家  發布時間:2016-12-26
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          機房空調是數據中心必不可少的重要部件,是保持機房內部恒溫恒濕的關鍵設備。一般空調制冷系統包含有四大部件:壓縮機,蒸發器,冷凝器和節流裝置,這里壓縮機、冷凝器和節流裝置都廣為人所知,但蒸發器卻很少有人提及。實際上,蒸發器是空調系統最為重要的組成部分,蒸發器主要由加熱室和蒸發室兩部分組成,加熱室向液體提供蒸發所需要的熱量,促使液體沸騰汽化,蒸發室使氣液兩相完全分離。低溫的冷凝“液”體通過蒸發器,與外界的空氣進行熱交換,“氣”化吸熱,達到制冷的效果。蒸發器很少有人提及可能的原因是這部分的技術原理比較簡單,設計實現復雜度也不高,但往往空調制冷效果的好與壞,蒸發器是關鍵。
          您可別小看這蒸發器,雖然它表面上看起來只是一個管筒,里面排列著一些管子,外行人根本看不出技術的含金量在哪。蒸發器技術的關鍵點在于:一是材質,要達到冷熱最佳的交換效果,必須要采用易傳導的材料,這樣冷凝的液體經過蒸發器變為冷氣時,流經這些管子時,已經與管子內流過的熱的氣體形成傳導,這樣管子內的氣體熱量減少,溫度較低,蒸發器里的氣體變液體,蒸發器反復將制冷液體在氣體和液體之間來回切換,持續為管子提供低溫環境,達到制冷目的;二是蒸發器氣液轉換速度,轉換速度越快,降溫速度越快;轉換速度越慢,降溫速度越慢。對蒸發器的轉換速度控制得越好,這樣的空調越精密,制冷溫度也越精確,實際機房內的溫度與實際空調設定的溫度相差無幾,并還可以保持機房內溫度穩定不變;三是冷熱交互的管子面積,這個一般是由空調的功率決定的,空調的匹數越高,內部這些冷熱交互的管子就越多,越大,所以空調體積也越大。管子面積和蒸發器蒸發的制冷氣體含量要有對應關系,避免出現小馬拉大車的現象,兩者設計上要匹配;四是用于蒸發的液體,不同的液體蒸發的沸點不同,分子流動性也不同,應該選用那些流動性好,沸點低的液體作為蒸發器的冷卻劑。顯然,這四個方面,有一個方面選用不好,都可能會影響到空調整體的制冷效果,要做好四個方面的適配。一個空調系統的好與壞,決定因素就是蒸發器,所以蒸發器的作用不容小覷。
          蒸發器有幾種技術實現的類型,雖然目的都是要進行冷熱交換,但具體實現上有差異。首先是干式蒸發器,干式蒸發器制冷劑在換熱管內通過,冷水在高效換熱管外運行,這樣的換熱器換熱效率相對較低,其換熱系數僅為光管換熱系數的兩倍左右,但是其優點是便于回油,控制較為簡便,而制冷劑的充注量大約是滿液式機組充注量的1/2~1/3左右。其次是滿液式的蒸發器,滿液式蒸發器與干式蒸發器的運行方式恰好相反,冷水在換熱管內通過,制冷劑完全將換熱管浸沒,吸熱后在換熱管外蒸發。滿液式蒸發器的傳熱管表面上有許多針形小孔,管內表面上還有螺旋形凸起強化冷水側的換熱。這種同時強化管外沸騰和管內傳熱的高效傳熱管,使其傳熱系數較光管提高了5倍左右。最后是降膜式蒸發器,降膜式蒸發器也稱之為噴淋式蒸發器,這種換熱器與滿液式蒸發器相似,但是它又與滿液式蒸發器有區別。這種蒸發器的制冷劑是從換熱器的上部噴淋到換熱管上,制冷劑只是在換熱管上形成一層薄薄的冷劑液膜,這樣冷劑在沸騰蒸發時便減少了靜液位壓力,從而提高了換熱效率,其換熱效率較滿液式機組提高了5左右。所以從換熱效率上來看,降膜式高于滿液式的,滿液式高于干式。相反,在結構復雜度上降膜式也高于滿液式的,滿液式高于干式,降膜式的噴淋器要經常進行更換,否則容易結垢,影響傳熱效率。表1對三種蒸發器的特點做了詳細對比:
           
          蒸發器說白了就是提供一個冷熱交換的場所,將熱空氣吸進來,與空調使用制冷劑產生的冷空氣形成熱交換,從而達到制冷的目的。這和我們常說的冷凝器是不同的。蒸發器就好比是冰棍,冰棍在熱天會看到冷氣的,是因為吸收了空氣的熱量,蒸發器原理也是這樣。冷凝器就好比爐子上的開水熱氣騰騰,因為在散熱啊,原理是把熱量散發到空氣中,這是兩者的根本差別。蒸發器主要是用銅、鋁、鉑、鎳、不銹鋼等等做原材料,也有一些用純鈦做高效蒸發器的材料,這樣制造成本很高。銅鋁材質的冷熱傳導速度慢,承重效果差易變形,“鉑鎳不銹鋼純鈦”材質的,熱導效果快,制冷迅速。蒸發器殼程實際在真空狀態下工作。蒸汽尾氣進入預熱器,預熱料液部門由于是降膜蒸發,料液沿管壁呈膜狀自上而下流動,達到制冷目的。蒸發器基本都是管式的,只不過管子排列成什么樣子會有分類,比如:管板式、鋁板吹脹式、翅片盤管式等,將這些管子設計成特定的模型,以便在進行冷熱交換時,熱交換的效率越高。理論上接觸的面積越大,效果越高,所以在空調系統里,蒸發器盡量做得大些,冷熱接觸的面積會越大,這樣熱交換效率便越高
          文章來源:深圳雷諾威精密空調公司http://www.oyho.icu/

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