机房空调是数据中心必不可少的重要部件，是保持机房内部恒温恒湿的关键设备。一般空调制冷系统包含有四大部件：压缩机，蒸发器，冷凝器和节流装置，这里压缩机、冷凝器和节流装置都广为人所知，但压缩机却很少有人提及。实际上，蒸发器是空调系统最为重要的组成部分，蒸发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。低温的冷凝“液”体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，达到制冷的效果。蒸发器很少有人提及可能的原因是这部分的技术原理比较简单，设计实现复杂度也不高，但往往空调制冷效果的好与坏，蒸发器是关键。

您可别小看这蒸发器，虽然它表面上看起来只是一个管筒，里面排列着一些管子，外行人根本看不出技术的含金量在哪。蒸发器技术的关键点在于：一是材质，要达到冷热最佳的交换效果，必须要采用易传导的材料，这样冷凝的液体经过蒸发器变为冷气时，流经这些管子时，已经与管子内流过的热的气体形成传导，这样管子内的气体热量减少，温度较低，蒸发器里的气体变液体，蒸发器反复将制冷液体在气体和液体之间来回切换，持续为管子提供低温环境，达到制冷目的;二是蒸发器气液转换速度，转换速度越快，降温速度越快;转换速度越慢，降温速度越慢。对蒸发器的转换速度控制得越好，这样的空调越精密，制冷温度也越精确，实际机房内的温度与实际空调设定的温度相差无几，并还可以保持机房内温度稳定不变;三是冷热交互的管子面积，这个一般是由空调的功率决定的，空调的匹数越高，内部这些冷热交互的管子就越多，越大，所以空调体积也越大。管子面积和蒸发器蒸发的制冷气体含量要有对应关系，避免出现小马拉大车的现象，两者设计上要匹配;四是用于蒸发的液体，不同的液体蒸发的沸点不同，分子流动性也不同，应该选用那些流动性好，沸点低的液体作为蒸发器的冷却剂。显然，这四个方面，有一个方面选用不好，都可能会影响到空调整体的制冷效果，要做好四个方面的适配。一个空调系统的好与坏，决定因素就是蒸发器，所以蒸发器的作用不容小觑。

蒸发器有几种技术实现的类型，虽然目的都是要进行冷热交换，但具体实现上有差异。首先是干式蒸发器，干式蒸发器制冷剂在换热管内通过，冷水在高效换热管外运行，这样的换热器换热效率相对较低，其换热系数仅为光管换热系数的两倍左右，但是其优点是便于回油，控制较为简便，而制冷剂的充注量大约是满液式机组充注量的1/2～1/3左右。其次是满液式的蒸发器，满液式蒸发器与干式蒸发器的运行方式恰好相反，冷水在换热管内通过，制冷剂完全将换热管浸没，吸热后在换热管外蒸发。满液式蒸发器的传热管表面上有许多针形小孔，管内表面上还有螺旋形凸起强化冷水侧的换热。这种同时强化管外沸腾和管内传热的高效传热管，使其传热系数较光管提高了5倍左右。最后是降膜式蒸发器，降膜式蒸发器也称之为喷淋式蒸发器，这种换热器与满液式蒸发器相似，但是它又与满液式蒸发器有区别。这种蒸发器的制冷剂是从换热器的上部喷淋到换热管上，制冷剂只是在换热管上形成一层薄薄的冷剂液膜，这样冷剂在沸腾蒸发时便减少了静液位压力，从而提高了换热效率，其换热效率较满液式机组提高了5左右。所以从换热效率上来看，降膜式高于满液式的，满液式高于干式。相反，在结构复杂度上降膜式也高于满液式的，满液式高于干式，降膜式的喷淋器要经常进行更换，否则容易结垢，影响传热效率。表1对三种蒸发器的特点做了详细对比：

蒸发器说白了就是提供一个冷热交换的场所，将热空气吸进来，与空调使用制冷剂产生的冷空气形成热交换，从而达到制冷的目的。这和我们常说的冷凝器是不同的。蒸发器就好比是冰棍，冰棍在热天会看到冷气的，是因为吸收了空气的热量，蒸发器原理也是这样。冷凝器就好比炉子上的开水热气腾腾，因为在散热啊，原理是把热量散发到空气中，这是两者的根本差别。蒸发器主要是用铜、铝、铂、镍、不锈钢等等做原材料，也有一些用纯钛做高效蒸发器的材料，这样制造成本很高。铜铝材质的冷热传导速度慢，承重效果差易变形，“铂镍不锈钢纯钛”材质的，热导效果快，制冷迅速。蒸发器壳程实际在真空状态下工作。蒸汽尾气进入预热器，预热料液部门由于是降膜蒸发，料液沿管壁呈膜状自上而下流动，达到制冷目的。蒸发器基本都是管式的，只不过管子排列成什么样子会有分类，比如：管板式、铝板吹胀式、翅片盘管式等，将这些管子设计成特定的模型，以便在进行冷热交换时，热交换的效率越高。理论上接触的面积越大，效果越高，所以在空调系统里，蒸发器尽量做得大些，冷热接触的面积会越大，这样热交换效率便越高。

本文作者：佚名

来源：51CTO