المبخر هو جهاز إخراج التبريد في الثلاجة. يتبخر سائل التبريد في المبخر ويمتص حرارة الوسط الحراري المنخفض الحرارة (الماء أو الهواء) لتحقيق غرض التبريد.
ينقسم المبخر حسب وسط التبريد الخاص به إلى: مبخر هواء التبريد، مبخر سائل التبريد (ماء أو سائل تبريد آخر).
المبخر لتبريد الهواء:
يتم استخدام هيكل أنبوب القرص البصري عندما يكون الهواء بالحمل الحراري بشكل طبيعي
يتم استخدام هيكل الأنبوب ذي الزعانف عندما يُجبر الهواء على الحمل الحراري
مبخرات سوائل التبريد (الماء أو سوائل التبريد الأخرى):
نوع القشرة والأنبوب
النوع المغمور
وفقًا لطريقة إمداد سائل التبريد:
مبخر سائل كامل
المبخر الجاف
تعميم المبخر
مبخر الرش
مبخر سائل كامل
وفقًا لهيكلها، فهي مقسمة إلى نوع الغلاف والأنبوب الأفقي، ونوع الأنبوب المستقيم لخزان المياه، ونوع خزان المياه وأنواع هيكلية أخرى.
السمة المشتركة بينهما هي أن المبخر مملوء بسائل التبريد، ويتم فصل بخار التبريد الناتج عن التبخر الممتص للحرارة أثناء التشغيل باستمرار عن السائل. لأن المبرد على اتصال كامل مع سطح نقل الحرارة، فإن معامل نقل الحرارة عند الغليان يكون أعلى.
ومع ذلك، العيب هو أن كمية غاز التبريد المشحونة كبيرة، والضغط الثابت لعمود السائل سوف يسبب آثارًا ضارة على درجة حرارة التبخر. إذا كان مادة التبريد قابلة للذوبان في زيت التشحيم، فمن الصعب إرجاع زيت التشحيم إلى الضاغط.
قذيفة وأنبوب المبخر السائل الكامل
عموما هيكل أفقي، انظر الشكل. يتبخر سائل التبريد خارج أنبوب القشرة؛ يتدفق سائل التبريد الناقل في الأنبوب وهو بشكل عام متعدد البرامج. يتم ترتيب مدخل ومخرج مادة التبريد على الغطاء النهائي، ويتم إزالة اتجاه المدخل والمخرج.
يدخل سائل التبريد إلى الغلاف من أسفل أو من جانب الغلاف، ويتم سحب البخار من الجزء العلوي وإعادته إلى الضاغط. يحافظ المبرد الموجود في الغلاف دائمًا على ارتفاع السطح الهيدروستاتيكي بحوالي 70% إلى 80% من قطر الغلاف.
يجب أن ينتبه المبخر السائل الكامل للقشرة والأنبوب إلى المشكلات التالية:
① مع الماء كمبرد، عندما تنخفض درجة حرارة التبخر إلى أقل من 0 درجة مئوية، قد يتجمد الأنبوب، مما سيؤدي إلى توسيع أنبوب نقل الحرارة. وفي الوقت نفسه، تكون سعة الماء للمبخر صغيرة، ويكون الاستقرار الحراري ضعيفًا أثناء التشغيل.
عندما يكون ضغط التبخر منخفضًا، فإن العمود الهيدروستاتيكي للسائل في الغلاف سيزيد من درجة الحرارة السفلية ويقلل من اختلاف درجة حرارة انتقال الحرارة؛
(3) عندما يكون المبرد قابلاً للامتزاج مع زيت التشحيم، فمن الصعب إرجاع الزيت باستخدام المبخر السائل الكامل؛
④ يتم شحن كمية كبيرة من مادة التبريد. في الوقت نفسه، ليس من المناسب أن تعمل الآلة في ظل ظروف الحركة، حيث أن اهتزاز مستوى السائل سيؤدي إلى حادث أسطوانة الضاغط؛
في مبخر السائل الكامل، بسبب تغويز مادة التبريد، يتم إنشاء عدد كبير من الفقاعات، بحيث يتم رفع مستوى السائل، لذلك لا ينبغي غمر كمية شحن مادة التبريد في كل سطح التبادل الحراري.
مبخر الخزان
يمكن أن يتكون مبخر الخزان من أنابيب مستقيمة متوازية أو أنابيب حلزونية (تُعرف أيضًا باسم المبخر العمودي).
يتم غمرها في عمل سائل التبريد، وذلك بسبب دور المحرض، سائل التبريد في تدفق دوران الخزان، وليس مبخر السائل الكامل
مبخر سائل غير ممتلئ
المبخر الجاف هو نوع من المبخر الذي يمكن من خلاله تبخير سائل التبريد بالكامل في أنبوب نقل الحرارة.
الوسط المبرد الموجود على الجانب الخارجي من أنبوب نقل الحرارة هو المبرد (الماء) أو الهواء، ويتبخر المبرد في الأنبوب، ويبلغ معدل تدفقه في الساعة حوالي 20%-30% من حجم أنبوب نقل الحرارة.
يمكن أن تؤدي زيادة معدل التدفق الكتلي لغاز التبريد إلى زيادة مساحة ترطيب سائل التبريد في الأنبوب. وفي الوقت نفسه، يزداد فرق الضغط عند المدخل والمخرج مع زيادة مقاومة التدفق، بحيث ينخفض معامل التبريد.
لتعزيز تأثير نقل الحرارة. يتبخر سائل التبريد ويمتص الحرارة في الأنبوب لتبريد المبرد خارج الأنبوب.
مبدأ عمل المكثف
يمر الغاز عبر أنبوب طويل (ملفوف عادة في ملف لولبي)، مما يسمح بفقد الحرارة إلى الهواء المحيط. غالبًا ما تُستخدم المعادن مثل النحاس، التي توصل الحرارة، لنقل البخار. من أجل تحسين كفاءة المكثف، غالبًا ما يتم ربط المشتتات الحرارية ذات أداء التوصيل الحراري الممتاز بالأنابيب لزيادة مساحة تبديد الحرارة لتسريع تبديد الحرارة، ويتم تسريع الحمل الحراري للهواء من خلال المروحة لإزالة الحرارة.
مبدأ التبريد للثلاجة العامة هو أن الضاغط يضغط وسط العمل من غاز درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض إلى غاز عالي الضغط ودرجة حرارة عالية، ثم يتكثف إلى سائل بدرجة حرارة متوسطة وضغط مرتفع من خلال المكثف، ويصبح درجة حرارة منخفضة و سائل منخفض الضغط بعد اختناق صمام الخانق. يتم إرسال وسط العمل السائل ذو درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض إلى المبخر، الذي يمتص الحرارة ويتبخر إلى بخار منخفض الحرارة والضغط المنخفض، والذي يتم نقله إلى الضاغط مرة أخرى لإكمال دورة التبريد.
يتكون نظام التبريد بضغط البخار أحادي المرحلة من أربعة مكونات أساسية هي ضاغط التبريد والمكثف والصمام الخانق والمبخر، والتي يتم توصيلها على التوالي بواسطة الأنابيب لتشكيل نظام مغلق، ويدور المبرد باستمرار في النظام، ويغير حالته، ويتبادل الحرارة مع العالم الخارجي.
كيف يعمل المبخر
تتكون غرفة التسخين من حزمة أنابيب عمودية، مع أنبوب دوران مركزي ذو قطر كبير في المنتصف، وأنابيب التسخين الأخرى ذات القطر الأصغر تسمى أنابيب الغليان. نظرًا لأن أنبوب الدوران المركزي أكبر، فإن سطح نقل الحرارة الذي يشغله محلول وحدة الحجم أصغر من السطح الذي يشغله محلول الوحدة في أنبوب الغليان، أي أنه يتم تسخين أنبوب الدوران المركزي ومحاليل أنبوب التسخين الأخرى بدرجات مختلفة، بحيث تكون كثافة خليط البخار والسائل في أنبوب الغليان أقل من كثافة المحلول في أنبوب الدوران المركزي.
إلى جانب الشفط لأعلى للبخار المتصاعد، سيشكل المحلول الموجود في المبخر تدفقًا متداولًا من أنبوب الدوران المركزي إلى الأسفل ومن أنبوب الغليان إلى الأعلى. تحدث هذه الدورة بشكل رئيسي بسبب اختلاف كثافة المحلول، لذلك تسمى الدورة الطبيعية. يؤدي هذا التأثير إلى تحسين تأثير نقل الحرارة في المبخر.
