اواپراتور وظیفه اصلی آن خنک کردن محیط می باشد. به این صورت که مایع مبرد درون کویل اواپراتور در دمایی پایین تر از دمای محیط می جوشد و گرمای محیط اطراف اواپراتور را جذب می کند و هوای اطراف اواپراتور را خنک می کند، در واقع اواپراتور گرمای فین و لوله های مسی را به خودش می گیرد و این گرما باعث تبدیل مایع مبرد به گاز می شود و گاز مبرد را وارد کمپرسور می کند به این ترتیب سیکل تبرید تکمیل می شود. اواپراتور سردخانه معمولا در داخل محیط نصب می شود که جهت سرمایش سردخانه از آن استفاده می شود.
دستگاه اواپراتور (Evaporator) یا دستگاه تبخیر کننده، به عنوان مبدل حرارتی در صنایع غذایی، کارخانه های نوشابه سازی، تهویه مطبوع و سردخانه ها، عموما وظیفه تبخیر مایعات را برعهده دارد. اواپراتور جزو قطعات اصلی سیکل تبرید و سرد خانه می باشد و کارکرد آن برعکس کندانسور است.
انواع اواپراتور:
1-اواپراتور کویلی پره دار(هوایی)
2-اواپراتور پوسته لوله ای
3-اواپراتور صفحه ای تخت
نحوه عملکرد اواپراتور و کاربرد آن در صنعت:
مبرد پس از کندانس شدن (مایع شدن)، توسط شیر انبساط به درون اواپراتور که مجموعه ای از لوله های به شکل کویل بوده اسپری می شود و در آنجا به دلیل تغییر قطر لوله، فشار به حد زیادی افت می کند و در نتیجه بنابر قوانین ترمودینامیک درجه جوش مبرد نیز کاهش می یابد و مبرد شروع به جوشیدن می کند. در حین جوشش مبرد که فرایندی گرماگیر به حساب می آید، حرارت در لوله های انتقال مبرد کاهش یافته و دمای آن به سرعت کم می شود. سپس این کاهش دمای به وجود آمده به وسیله هوا یا آب از سیستم اواپراتور به بیرون انتقال پیدا می کند.
اواپراتور به دو شکل متفاوت در صنعت استفاده می شود:
– به عنوان تبخیر کننده سیال درون لوله ها
– جذب حرارت سیال از اطراف کویل که باعث کاهش دمای سیال می شود و عملیات سرما سازی اتفاق می افتد.
فاکتورهای مهم در عملکرد اواپراتور:
– اختلاف دما: اختلاف دما بین سیال و محیط اطراف کویل باید به اندازه ای باشد که مایع درون کویل بطور کامل تبخیر شود.
– افت فشار: جهت کاهش اختلاف فشار در ورودی و خروجی اواپراتور باید فضای کافی برای گردش سیالات وجود داشته باشد.
– نوع سیالات: تاثیر مستقیمی در میزان تبخیر سیال و انتخاب جنس کویل دارد.
برفک زدایی (دیفراست):
در سیستم اواپراتور به دلیل کاهش دمایی که در لوله های آن اتفاق می افتد، موجب تقطیر رطوبت موجود در هوا می شود و به شکل مایع روی فین ها و صفحات اواپراتور جمع می گردد. حال به دلیل وجود دمای پایین، این مایعات به سرعت یخ می بندد.
در اواپراتور های صفحه ای با جریان طبیعی هوا معمولا این برفک و یخ زدگی مشکلی ایجاد نمی کند و اواپراتور می تواند تا چندین هفته با وجود برفک فعالیت کند ولی در اواپراتور کویل فین دار، برفک تولید شده موجب گرفتگی فاصله مابین فین ها می گردد و مانند مانعی در برابر جریان هوای فن قرار می گیرد و توان خروجی اواپراتور را کاهش می دهد. در سیستم اواپراتور ها برای برفک زدایی یا دیفراست دستگاه هایی تعبیه شده که از لحاظ شرایط کاری دو دسته هستند.
نوع اول برفک زدایی به وسیله هیتر الکتریکی است که در این سیستم پس از قطع شدن کمپرسور، هیتر الکتریکی وارد مدار می شود و به وسیله گرمای ایجاد شده توسط هیتر، عملیات برفک زدایی انجام می گردد و سپس مایعات حاصله در سینی کف اواپراتور جمع آوری می شود.
دومین نوع رایج برفک زدایی به وسیله گاز داغ یا آب داغ است که در این سیستم برعکس مدل قبلی، کمپرسور در فرآیند دیفراست خاموش نمیشود و گاز داغ به وسیله شیر برقی به مدار برفک زدای اواپراتور هدایت می گردد و دیفراست به وسیله گاز مبرد داغ انجام می پذیرد.