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05 Juil

Qu'est-ce qu'un évaporateur ?

L'évaporateur est un appareil permettant de convertir un état liquide en un état gazeux. Pour concentrer une solution, l'utilisation de certains évaporateurs est indispensable. Ces dispositions consistent en l'évaporation et l'élimination de l'eau, comme dans le cas des installations de concentration pour le sirop et le sucre. Pendant le processus de purification, l'appareil transforme l'eau en vapeur et laisse des résidus minéraux dans l'évaporateur, comme dans le cas du dessalement de l'eau de mer. Ensuite, la vapeur est condensée en eau. En effet, une fois dans le système de réfrigération, l'évaporation rapide du réfrigérant liquide absorbe la chaleur et provoque le refroidissement.

L’importance des évaporateurs

Le refroidissement a lieu dans les systèmes de réfrigération et de climatisation après le passage par les évaporateurs. Certaines personnes considèrent que l'évaporateur est le premier processus du système de réfrigération et que les autres étapes sont, à leur avis, moins utiles. En tant que surfaces d'échange thermique qui transfèrent la chaleur de la substance à refroidir au fluide frigorigène, les évaporateurs éliminent la chaleur de la substance. L'utilisation d'évaporateurs est essentielle pour diverses applications dans les processus de réfrigération et de climatisation. Ces évaporateurs sont alors disponibles dans une grande variété de formes, de tailles et de modèles. Leur classification se fait différemment selon la construction de l'évaporateur, la méthode d'alimentation du réfrigérant, le contrôle du réfrigérant, l'application et la direction de circulation de l'air autour de l'évaporateur.

Comment fonctionne l'évaporateur ?

L'utilisation d'un fluide frigorigène adapté au cycle frigorifique est indispensable. Ces derniers doivent avoir la capacité de passer de l'état liquide à l'état gazeux et de l’état gazeux à l’état liquide. Dans le cas de la climatisation domestique, la pression de gaz froid du fluide frigorigène entrant dans le compresseur est faible. Au cours de ce processus, ce gaz froid est comprimé en gaz chaud à haute pression et passe ensuite dans le condenseur. Le passage du gaz chaud à haute pression au liquide chaud à haute pression s'effectue dans le serpentin du condenseur. Cette condensation déclenche un dégagement important de chaleur dans l'environnement.
Le fluide frigorigène liquide passe ensuite à travers un dispositif d'expansion ou une buse fixe pour obtenir un résultat sous la forme d'un liquide froid à basse pression. Enfin, le réfrigérant entre dans l'évaporateur à environ 20 à 30 % de vapeur et 70 à 80 % de liquide. Une très grande quantité de chaleur est absorbée par l'air ambiant, c'est-à-dire l'air intérieur de l'évaporateur. Cette étape fait bouillir le réfrigérant liquide et le transforme en phase gazeuse, qui est ensuite transmise au compresseur. Ce cycle est répété jusqu'à ce que l'air intérieur soit suffisamment frais et confortable. L'équilibre de température entre l'évaporateur et la pression est essentiel, la pression doit rester constante.

Les types d'évaporateurs

L'évaporateur est utilisé pour refroidir l'eau dans les grands systèmes de climatisation et de réfrigération. Ainsi, les calandres et les échangeurs de chaleur à tubes sont utilisés comme évaporateurs. Les refroidisseurs ou évaporateurs sont classés comme suit dans les installations :

  • Evaporateur à détente sèche
  • Evaporateurs noués

Le débit du fluide frigorigène vers les évaporateurs est contrôlé par le détendeur dans le cas des évaporateurs à détente sèche ou des refroidisseurs. En fonction de la charge frigorifique, le détendeur permet l'écoulement du fluide frigorigène. Dans le cas des évaporateurs à tube et à calandre, la substance à refroidir, comme le cas de la saumure et de, circule le long de la calandre tandis que le fluide frigorigène circule le long du côté du tube. Le niveau du réfrigérant est maintenu constant à l'intérieur et l'évaporateur est rempli de réfrigérant en cas d'inondation. La substance à refroidir ou à congeler circule le long du tube de l'échangeur thermique tandis que le fluide frigorigène se trouve le long de la coque Dans ces refroidisseurs ou évaporateurs.

Classification des évaporateurs en fonction de leur construction

Bien que cette classification s'applique également aux réfrigérateurs domestiques et aux climatiseurs, les évaporateurs utilisés dans ces systèmes sont classés en fonction de leur construction. Nous avons, des  :

  • Évaporateurs à tube nu ou spiral
  • Évaporateurs à plaques
  • Évaporateurs à ailettes

Les évaporateurs à tube nu sont de simples évaporateurs spiraux en cuivre sur lesquels circule la substance à refroidir. Les évaporateurs à plaques sont couramment utilisés dans les réfrigérateurs domestiques. Ces évaporateurs se présentent également sous la forme d'un spiral qui est fixé à la plaque. Les évaporateurs à ailettes sont également constitués d'un serpentin en cuivre avec des ailettes sur la surface externe ainsi que sur la surface interne. Dans les prochains articles, nous verrons tous ces évaporateurs plus en détail.

Evaporateur simple effet / à effets multiples

L'évaporateur simple effet comporte une surface ou un réservoir et une unité de chauffage ou une unité de chauffage et une surface. Mais il y a aussi l'évaporateur multi-effet qui utilise la vapeur produite dans une unité pour chauffer une autre unité. Des évaporateurs à double, triple ou quadruple effet peuvent être nécessaires dans les installations industrielles et de chauffage à la vapeur.

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