نحوه جوشش مبرد در اواپراتور – کویل فینتیوب
اواپراتور یکی از مهمترین اجزای چرخه تبرید است و وظیفه اصلی آن جذب گرما از محیط و تبدیل مبرد مایع به بخار است. در نوع کویل فینتیوب، مبرد درون لولهها جریان دارد و هوا از روی پرهها عبور میکند. پرهها سطح انتقال حرارت را افزایش میدهند و باعث میشوند گرما با سرعت بیشتری از هوا به مبرد منتقل شود. نتیجه این فرآیند، کاهش دمای محیط اطراف اواپراتور است.
جوشش مبرد زمانی آغاز میشود که مبرد مایع با فشار و دمای پایین وارد اواپراتور میشود. در این مرحله، دمای مبرد هنوز به دمای اشباع متناظر با فشار آن نرسیده یا اندکی پایینتر از آن است. با دریافت گرما از هوای عبوری، دمای مایع بالا میرود تا به نقطه اشباع برسد. از این لحظه، به جای افزایش محسوس دما، انرژی دریافتی صرف تغییر فاز میشود و مبرد شروع به تبخیر میکند.
فرآیند جوشش در اواپراتور معمولاً از سطح داخلی لولهها آغاز میشود، جایی که اختلاف دما بین دیواره لوله و مبرد مایع وجود دارد. حبابهای بخار در نقاط ناهموار سطح داخلی یا در مراکز جوانهزنی تشکیل میشوند. این پدیده را جوشش جوانهای مینامند. حبابها رشد میکنند، از سطح جدا میشوند و با جریان مبرد و آشفتگی ایجادشده درون لولهها حرکت میکنند. همزمان، مایع تازه جای حبابها را میگیرد و این چرخه ادامه مییابد.
در طول مسیر، مخلوطی از مایع و بخار درون اواپراتور وجود دارد. هرچه گرمای بیشتری جذب شود، سهم بخار افزایش مییابد تا در انتهای اواپراتور تقریباً تمام مبرد به بخار تبدیل شود. برای عملکرد بهتر، معمولاً مقدار کمی سوپرهیت در خروجی در نظر گرفته میشود تا از ورود مایع به کمپرسور جلوگیری شود. اگر سوپرهیت زیاد باشد، بخشی از سطح اواپراتور صرف گرم کردن بخار میشود و ظرفیت سرمایشی کاهش مییابد.
بنابراین، جوشش مبرد در اواپراتور یک فرآیند انتقال حرارت و تغییر فاز بسیار مؤثر است که با جذب انرژی از محیط، سرمایش ایجاد میکند. در تمام مراحل طراحی مناسب کویل در رادیران، جریان هوا، میزان شارژ مبرد و کنترل فشار، نقش مهمی در کارایی این فرآیند دارند.
