降低压升的方法：

-提高饱和蒸发温度（SET）；

-降低饱和冷凝温度（SCT）。

我们先看提高饱和蒸发温度（SET）。

摘要：提高饱和蒸发温度

提饱和蒸发温度的潜力与制造商提供的可选择性及设计者选择的可行方案直接相关。

所有的方法与理解热交换过程相关。我们将先详细了解基本的蒸发器热交换过程，然后再了解那些因素会影响热交换过程。

通过以下方法来进行：

-增加传热系数-"U"；

-降低水膜热阻；

-降低水侧污垢热阻；

-降低金属层热阻；

-降低制冷剂膜热阻；

-增加热交换面积-“A”；

-增加单位长度的翅片数；

-增加给定的热交换器中的管数；

-增大热交换器的断面；

-增加热交换器的长度；

让我们看着每一项的影响。

蒸发器的基本类型：

蒸发器可分成两种基本结构类型：

满液式：

水沿水管内流动，制冷剂以“浸没”的方式包围水管。制冷剂吸收通过水管的水的热量并且在管外沸腾。

通常来说，15PSI或者35ft.的水压降被认为太高了。水流速达到12ft/秒就可以导致压降超过40ft.。因此，8到10ft/秒的速度通常被采用。

离心式冷水机组采用满液式设计。

干式：

制冷剂沿管内流动。管束穿过一些通常由聚丙烯制成的内部隔板。隔板引导水进入而且当水从一端流到另一端时使水上上下下通过管子。这提供了最佳的热交换形式。水流速度及压降与隔板间距有关。

通常来说，15PSI或者35ft.的压降被认为太高了。水流速达到3ft/秒就可导致压降为40ft.。因此，1.5到2.5ft/秒的速度通常被采用。

往复式和螺旋式冷水机组都采用这种方案。往复式和螺旋式压缩机用泵抽取含较多润滑油的制冷剂。干式蒸发器允许油和制冷剂一起通过管子内部到一个它能被分离并返回油泵的地方。满液式蒸发器的油分离是很大的很复杂的设计问题。

无论那种类型，铜管的每一端被扩大，在蒸发器的两端对制冷剂和水实现密封隔离。制造商也提供内螺纹管强化热交换。管子可以从蒸发器的任何一端换下而且可以从顶端来进行管子的检查。

两种蒸发器类型的外观见下图。法兰连接的水进、出口在管壳的顶端。系统冷冻水管将和法兰连接。蒸发器所有外表面用0.75英寸的闭孔保温层和隔汽层覆盖，以防止在潮湿的环境条件下结露。

基本的蒸发器传热：

可以看到在热交换过程中有两种基本的热量平衡。它们是：

1-通过管子的流体释放的热量。

2-从管中的流体到管壳中的制冷剂的总换热量。

总换热量：在定压过程中加给或从制冷剂中提取热量导致制冷剂的状态变化。使蒸发器内制冷剂状态从液体到蒸气的热量称为“汽化潜热”。

在蒸发器中，蒸发在恒温（SET）下进行。SET是饱和蒸发温度。热交换速率直接和进水温度差及出水温度差有关。冷凝器和蒸发器中流体和制冷剂间总换热量都可以表达为：Q=U*A*MTD

其中：Q=总换热量（Btu/h）

U=传热系数Btu/（h.sq.ft.）

A=热交换面积（sq.ft.）

MTD=流体和制冷剂间的对数平均温差

MTD可以表示为：MTD=Q/（A*U）

这样，对蒸发器来说，饱和制冷剂温度。（SET）在MTD确定后可以计算出来。显然，对一个给定的蒸发负荷（Q）来说如果MTD减少（SET）将会升高。

这样，为了减少MTD，无论通过产品的应用或设计，冷水机组必须增加热交换面积（A）或增加传热系数（U）。我们来看看增加的传热系数（U）。

增加“U”：管子中流体和制冷剂之间的温度差（MTD）是克服传热阻力进行热交换的推动力。传热阻力由四部分组成，它们都和传热系数（U）有关。

这四种阻力是：

1-水膜热阻，它取决于流体通过热交换器的流态和速度。我们将假设。

2-流体污垢热阻，它取决于通过管子的流体的质量。

3-管壁金属热阻，它取决于材料的类型和管子的表面结构。

4-制冷剂膜热阻，它来自制造商的测试数据，是热交换器设计、使用的制冷剂和管表面几何特性的函数。

前三项阻力是变化的，约占全部阻力的75-80%。这三项阻力由应用或选择热交换器来控制。下文来描述这些变化对（SET）的影响。

水膜热阻：流过管子的流体形成一层静态的薄膜或边界层，在管壁处有零速度。薄膜类似于绝缘体而阻碍来自管壁的热流。速度越低，薄膜越厚，热阻也就越高。

和10英尺/秒的速度相比，4英尺/秒的流速增加了水膜热阻，从总热阻的37%增到55%。

同时，因为总热阻增加了，为了以低于4FPS的速度传送同样的热量，MTD将不得不升高且SET下降。对给定的热交换器来说，管路速度通常可以由制造商的目录或计算程序得到。

在应用热交换器时，管速通常应该保持在3到12FPS之间。速度低于3FPS导致层流（厚的边界层），水膜热阻（RW）急剧增加。

对高流速的限制基于合理的压降并使可能的管路腐蚀减到最低。为造成腐蚀，某种作用因子必须穿透流体边界层。导致管路损坏的作用因子可以是化学的、机械的、或两者皆有。化学因子扩散通过流体薄膜作用到管子。机械作用因子是气泡或悬浮粒子撞击管壁。开利研究部门的测试表明流体本身的速度并不损坏管子—甚至流速达到24FPS 。当然，如果流体携带有害因子，提高流速就会加大损害。

另一方面，压降以速度的平方增加。速度越高，泵能耗越高。

设计速度的选择应该包括经济性的评估。传热系数与速度的0.8次幂成正比，大的流速可以导致更小的设备—初投资少。但是这必须与高速度下的泵能耗增加相平衡。