Evaporatör Nedir
Bir soğutma sisteminde evaporatör sıvı buharlaştığı ve bu sırada bulunduğu ortamdan ısıyı aldığı cihazdır. Diğer bir ifadeyle, evaporatör bir soğutucudur.
Evaporatör Çalışma Prensibi
Kondenserden direkt olarak veya deposundan geçerek ve direkt ekspansiyonlu sistemde (kuru tip) ekspansiyon valfi, kılcal boru veya benzer bir basınç düşürücü elemanda adyabatik olarak genişletildikten sonra evaporatöre sıvı-buhar karışımı şeklinde giren refrijeranın büyük bir kısmı sıvı hâldedir.
Evaporatörde ısı olarak buharlaşan refrijerana, emiş tarafına geçmeden önce bir miktar daha ısı verilmesi ve 3-8°C arasında kızgınlık verilerek kızgın buhar durumuna gelmesinin bir çok faydaları vardır.Bunların en başında, kompresöre büyük zarar verebilen sıvı refrijeranın kompresöre gelmesi gösterilebilir.
Sıvı taşmalı tip evaporatörlerde ise refrijeran evaporatörde sıvı hâlde bulunur ve ısıyı alarak buharlaşan kısmı bir sıvı - buhar ayırıştırıcısından (surge tank) geçtikten ve sıvı kısmı ayıldıktan sonra buhar hâlinde kompresöre ulaşır.
Sıvı refrijeranın evaporatöre beslenmesi seviye kumandalı (flatörlü, manyetik vs.) bir vana ile yapılır. Sıvı ayıştırıcı tankta biriken sıvı refrijeran tekrar evaporatöre gönderilir ve soğutma işleminde yararlanır.
Direkt veya sıvı taşmalı tertiplerdeçalışan evaporatörlerin hepsinde de refrijeran basıncı, kondenser tarafındaki basıncı, kondenser tarafındaki basınca oranla çok daha düşüktür. Bu nedenle, evaporatör tarafına sistemin alçak basınç tarafı adı verilir.
Evaporatörün yapısı; refrijeranın iyi ve çabuk buharlaşmasını sağlayacak, soğutulan maddenin (hava, su, salamura vs.) ısısının iyi bir ısı geçiş sağlayarak, yüksek bir verimle alacak ve refrijeranın giriş ve çıkıştaki basınç farkını (kayıpları) asgari seviyede tutacak tarzda dizayn edilmelidir.
Evaporatörün yapısı; refrijeranın iyi ve çabuk buharlaşmasını sağlayacak, soğutulan maddenin (hava, su, salamura vs.) ısısının iyi bir ısı geçiş sağlayarak, yüksek bir verimle alacak ve refrijeranın giriş ve çıkıştaki basınç farkını (kayıpları) asgari seviyede tutacak tarzda dizayn edilmelidir.
Ancak, bunlardan sonuncusu ilk ikisiyle genellikle ters düşmektedir. Şöyle ki, iyi bir ısı geçişi ve iyi bir buharlaşma için gerekli şartlar iç ve dış yüzeylerin daha girintili ve daha kolay ıslanır (kılcallığı fazla) olmasını gerektiren bu durum basınç kayıplarını arttırmaktadır.
Bu nedene, evaporatör dizaynı geniş tecrübe ve dikkat isteyen, ayrıca deneylere sık sık başvurulan bir çalışma şeklini gerektirir.
Bu çalışmaların yönlendirilmesinde en başta gelen etken soğutulacak maddenin cinsi ve konumudur (sıvı,katı, gaz). Ayrıca, refrijeran ısı alışverişi yaparken içinde bulunduğu ve haraket ettiği hacmin durumu de evaportör dizaynında önemli değişikler meydana getirir.
Burada, refrijeranın bir boru serpantinin içerisinde hareket etmesi ve soğutulacak maddenin boruların dışından geçmesi veya bunun tersi söz konusu olmaktadır ki bunlardan ilki genellikle kuru tip-direkt ekspansiyonlu evaporatörlerde, ikincisi ise sıvı taşımalı tip evaporatörlerde uygulanmaktadır.
Refrijeranın boru içinden geçmesi hâlinde, akış hızının arttırılmasının içteki film katsayısını ve dolayısıyla ısı geçişini arttırıcı yönde bir etkisi beklenir, fakat bu durum refrijeranın basınç kayıplarını arttıracağı için akış debisini azaltacak ve kapasiteyi düşürecektir.
Refrijeranın boru içinden geçmesi hâlinde, akış hızının arttırılmasının içteki film katsayısını ve dolayısıyla ısı geçişini arttırıcı yönde bir etkisi beklenir, fakat bu durum refrijeranın basınç kayıplarını arttıracağı için akış debisini azaltacak ve kapasiteyi düşürecektir.
Burada, her iki etkenin durumu beraberce göz önünde bulundurup ısıl geçiş ve kapasitenin uygun olduğu değerler saptanmalıdır.
Panel hâlde buzdolabı evaporatörü
Buzluk ölçülerine göre şekillendirilmiş buzdolabı
evaporatörü
Evaporatör tipleri, uygulamanın özelliklerine göre 3 ana grupta toplanabilir:
-Gaz hâldeki maddeleri soğutmak için kullanılan evaporatörler (genellikle hava)
-Sıvı hâldeki maddeleri soğutucu evaporatörler (su, salamura, antifriz, metilen glikol, kimyasal akışkanlar vs.)
-Katı maddeleri soğutucu evaporatörler (buz, buz paten sahası, metaller vs.)
