1．氨泵供液系统原理和特性
根据换热器传热量的计算式Q=觑（右KF - t0）可知，想要提高蒸发器单位面积传热量，
一是增大低温环境空气与蒸发温度之差；二是设法提高蒸发器的传热系数Ko传热温差△￡
（△方= tKF - t0）是换热器传递热量的动力，随传热温差的增大，传热量亦增加。通过提高低
温环境温度方KF或降低蒸发器内氨液的蒸发温度t0，都可以达到目的，但是tKF是所希望达刭
的低于环境温度的某一个低温，用途不同的制冷装置有不同的要求。在食品冷库中，冻结间
的温度是根据食品冻结加工的质量保证及其经济性确定的。同样，冻结物冷藏间、冷却物冷
藏间的温度也是根据食品营养成分的变化及其储藏的经济性、储藏时间等因素决定的，是不
允许随意提高的。为各行各业生产工艺过程提供温度保证的制冷装置所制取的低温，是由产
品生产工艺过程要求确定的，改变其温度就会影响产品质量，甚至不能进行生产。空调制冷
装置也是如此，棉纺厂没有温、湿度的保证就不可能织出高质量的布匹。大型电子计算机没
有符合工作条件的温、湿度条件，很可能出现计算错误或达不到所要求的精确度，甚至会降
低使用寿命。可见提高￡KF是没有科学依据的。蒸发温度t0是影响制冷装置效率的主要因素，
不可随意降低。在某些低温环境中，温差（￡KF - t0）的变化也同时会引起另一些变化。在食
品冷库中所冷藏的无包装食品会因为温差的增大加速食品干耗，食品质量下降，重量减轻，
使储藏的经济性降低。温差的变化也会使低温环境湿度随之变化，在具有温、湿度两项要求
的情况下，保证温度却难以保证湿度。从以上分析可知，试图通过提高温差增大传热量是不
能允许的。蒸发器的传热系数可用下列公式表示，即
增大传热系数可以通过增大空气侧的外表面传热系数aw和制冷剂侧的内表面传系数仪n
来实现。对于冷却空气的蒸发器，增大空气侧表面传热系数最有效的办洼是提高空气的流动
速度，也就是使蒸发器周围的空气由风机推动而强迫流动，这是在许多制冷装置中早已采用
的一种强化换热方法，并收到很好的效果。但是流过蒸发器表面的空气流速受到几个方面的
制约，不可能无限提高。例如，在食品冷库的冷间内，由于所储藏的食品没有包装，采用库
房内空气强迫流动会增加食品干耗；另一方面，增大空气侧的空气流速可以强化蒸发器的换
热量，但同时也增加了风机能耗和蒸发器负荷，制冷装置总的能耗将会增加。
制冷剂侧的内表面传热系数主要取决于制冷剂的流量，流量大则表面传热系数大，但提
高制冷剂流量并不容易。如图1-28所示，制冷系统是一个闭环系统，其中的制冷剂流量是
由组成系统的各个设备相互匹配及运转工况决定的，不可能随意增大或减小。也就是说，流
入蒸发器的制冷剂流量Ggy等于液体制冷剂在蒸发器内的蒸发量GZF加上节流过程的闪发气体
量GSF，即Ggy=GZF+GSF o这样看似乎提高蒸发器内制冷剂流量是不可能的，但是图1- 29
昕示的系统却很好地解决了这个问题。在这个系统中用虚线框住的部分相当于图1- 28中的
蒸发器，进出这个框内的制冷剂量是相等的，供液量和回气量是平衡的，整个系统可以正常
工作。在虚线框肉有三种设备，循环桶、氨泵和蒸发器。由供液管送人循环桶的制冷剂流量
是G科，即Ggy=GZF+GSF，由于循环桶的气液分离作用，GZF沉积于容器下部GSF上浮，氨泵
将循环桶内的液体泵人蒸发器，其流量Gb远大于GZF，在蒸发器内Gb的很少一部分吸热蒸发，
已蒸发的气体量GZF和没有蒸发的液体量(Gb - GZF)一同由回气管返回到循环桶中，并气液分
离，气体量Ggy=GZF+GSF被压缩机吸去。沉积于下部的氨液量(Gb - GZF)与由供液管供人的
氮液量GZF，重新由氨泵送人蒸发器。
在图1 - 29所示的系统中，向蒸发器的供液量大于蒸发量，使蒸发器内制冷剂的流速加
快，从而提高了制冷剂侧的沸腾传热系数，强化了蒸发器的整体换热。既然( Gb - GZF)能
够提高蒸发器的传热效率，那么多大的Gb才能更经济地使蒸发器发挥最大的效率是下面要
讨论的问题。
在氨泵供液系统中，向蒸发器的供液量与液体制冷剂的蒸发量之比称为循环倍率，即
n= Gb/GZF，当循环倍率增大时，制冷剂侧的表面传热系数也随之增大。式(1-1)等号右
边括号内的中间一项是蒸发管内外表面的污垢、霜层、油膜及壁厚对传热所形成的热阻，这
一项与内外表面由于制冷剂和空气的换热作用所形成的热阻相比是很小的，在实际工程中将
其忽略不计，为了分析问题的方便，这里同样将其忽略，那么K值的计算公式可简化为
说明K<仪n和K< cxw，或者说K值必然小于及n和仪w中
较小的一个，因此增大K值最有效的方法是增大仪n和
仪w中较小的那个值。对于氨泵供液制冷系统来说，制
冷剂侧的表面传热系数远远大于空气侧的表面传热系
数，所以对于空气强迫流动蒸发器和空气自然流动蒸发
器，由于前者的空气侧表面传热系数较大，增大循环倍
率效果是不同的。对于空气强迫流动蒸发器n=1~6的
范围内，传热系数增大很明显，但当n>6时随循环倍
率的增加，传热系数K仅有很少增加，如图1 - 30所
示。对于空气自然流动的蒸发器，当n=4时，K值增
大兢已经不明显了。因此，从提高蒸发器传热系数的角
度出发，应根据制冷系统的特点选择合理的n值。一般情况下，空气强迫流动的蒸发器循环
倍率采用n =5～6，空气自然流动的蒸发器采用n=3 ~40
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