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蒸发是液态转化为气态的物理过程。一般而言,表冷器即液态物质转化为气态的物体。工业上有大量的表冷器,其中应用于制冷系统的表冷器是其中一种。表冷器是制冷四大件中很重要的一个部件,低温的冷凝液体通过表冷器,与外界的空气进行热交换,气化吸热,达到制冷的效果。表冷器主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量,促使液体沸腾汽化;蒸发室使气液两相完全分离。加热室中产生的蒸气带有大量液沫,到了较大空间的蒸发室后,这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。通常除沫器设在蒸发室的顶部。表冷器按操作压力分常压、当地加压和减压3种。按溶液在表冷器中的运动状况分有:①循环型。沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面,如中央循环管式、当地悬筐式、当地外热式、当地列文式和强制循环式等。②单程型。沸腾溶液在加热室中加热表面,不作循环流动,即行排出浓缩液,如升膜式、当地降膜式、当地搅拌薄膜式和离心薄膜式等。③直接接触型。加热介质与溶液直接接触传热,如浸没燃烧式表冷器。蒸发装置在操作过程中,要消耗大量加热蒸汽,为节省加热蒸汽,可采用多效蒸发装置和蒸汽再压缩表冷器。表冷器广泛用于化工、当地轻工等部门。医学中使用的表冷器vaporizer,挥发性吸入麻醉药在室温下均呈液态。表冷器能有效地将挥发性麻醉药液蒸发为气体,并能地调节麻醉药蒸气输出的浓度。麻醉药的蒸发需要热量,表冷器周围的温度是决定挥发性麻醉药蒸发速度的主要因素。当代的麻醉机广泛采用了温度 量补偿型表冷器,即在温度或新鲜气流量发生变化时,能通过自动补偿机制来保持挥发性吸入麻醉药蒸发速度恒定,从而保证吸入麻醉药离开表冷器的输出浓度稳定。由于不同挥发性吸入麻醉药的沸点和饱和蒸气压等物理特性不同,因此,表冷器具有药物专用性,如恩氟烷表冷器、当地异氟烷表冷器等,相互不能通用。现代麻醉机的表冷器多放置在麻醉呼吸环路之外,有单独的氧气气流与之连接,蒸发出的吸入麻醉药蒸气与主气流混合后再供病人吸入。
表冷器可燃组分主要是乙炔等碳氢化合物,乙炔为危险,在液氧中的溶解度很低(5.6×10-6mg/L),很容易以固态析出并引发爆炸。堵塞组分主要是二氧化碳、当地水分和氧化亚氮,尤其是氧化亚氮,日渐引起关注,他们结晶析出后,堵塞主冷通道,会引起主冷“干蒸发”和“死端沸腾”,造成碳氢化合物浓缩、当地积聚、当地析出,引发主冷爆炸。强氧化剂 为强氧化剂。引爆因素a.固体杂质微粒的机械撞击引爆(乙炔微粒等摩擦、当地液氧冲击)。b.静电,如二氧化碳微粒达到(200~300)×104ppm时,可产生静电,电压达3kV。c.化学敏感性特强的物质(如臭氧和氮的氧化物)。d.气流冲击、当地压力冲击、当地气蚀现象引起的压力脉冲,引起温度升高引发爆炸。
液体制冷剂在表冷器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成高温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入表冷器吸热汽化,达到循环制冷的目的。这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。表冷器主要部件有压缩机、冷凝器、表冷器、膨胀阀(或毛细管、过冷却控制阀)、四通阀、复式阀、单向阀、电磁阀、压力开关、熔塞、输出压力调节阀、压力控制器、贮液罐、热交换器、集热器、过滤器、干燥器、自动开闭器、截止阀、注液塞以及其它部件组成。