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表冷器的必要性基于热力学第二定律——根据热力学第二定律，封闭系统内部热能自发的流动方向是单向的，即只能从高热流向低热，在微观世界表现为承载热能的微观粒子只能由有序变成无序。所以，一个热机在有能量输入做功的同时，下游也必须有能量放出，这样上下游才会有热能差距，热能的流动才会成为可能，循环才会继续下去。所以，如果想让承载物重新做功，就必须先把没有完全释放的热能释放干净，这时候就需要用到表冷器。如果周围的热能比表冷器中的温度还要高的话，为了使得表冷器降温，就必须人为做功（一般来说是使用压缩机）。冷凝后的流体重新回归高有序、本地低热能的状态，可以重新做功。表冷器的选择包括形式和型号的选择，并确定流经表冷器的冷却水或空气的流量和阻力。表冷器型式的选择要考虑当地的水源、本地水温、本地气候条件，以及制冷系统总制冷量的大小和制冷机房的布置要求。在确定表冷器型式的前提下，根据冷凝负荷和表冷器单位面积的热负荷来计算表冷器的传热面积，以此来选定具体的表冷器的型号。
表冷器气体通过一根长长的管子（通常盘成螺线管），让热量散失到四周的空气中，铜之类的金属导热性能强，常用于输送蒸气。为提高表冷器的效率经常在管道上附加热传导性能优异的散热片，加大散热面积，以加速散热，并通过风机加快空气对流，把热量带走。在制冷机的循环系统中，压缩机从蒸发器吸入低温低压的制冷剂蒸汽，经压缩机绝热压缩成为高温高压的过热蒸汽，再压入表冷器中定压冷却，并向冷却介质放出热量，然后冷却为过冷液态制冷剂。液态制冷剂经膨胀阀绝热节流成为低压液态制冷剂，在蒸发器内蒸发吸收空调循环水（空气）中的热量，从而冷却空调循环水达到制冷的目的，流出低压的制冷剂被吸入压缩机，如此循环工作。单级蒸汽压缩制冷系统，是由制冷压缩机、表冷器、节流阀和蒸发器四个基本部件组成，它们之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。
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1、本地表冷器霜对制冷系统的影响冷库制冷系统正常运行时表冷器的表面温度远低于空气的露点温度，食品和空气中的水分会析出而凝结在管壁上。若管壁温度低于0°时水露则凝结成霜。结霜也是制冷系统正常运行的结果，所以表冷器表面允许少量的结霜。由于霜的热导率太小，它是金属的百分之一，甚至几百分之一，因而霜层就形成了较大的热阻。特别是霜层较厚时，犹如保温一样，使表冷器中的冷量不容易散发出来，影响了表冷器的制冷效果，终使冷库达不到所要求的温度。同时，制冷剂在表冷器内的蒸发情况也要减弱，不完全蒸发的氨液有可能被压缩机吸入而造成液击事故。2、本地融霜对局部环境的影响融霜的方法很多，如人工扫霜、本地制冷剂热熔霜、本地水融霜、本地电热融霜等。对于较小的制冷系统，可采用人工除霜和电热融霜，但应在系统停止运行时进行。对于较大的制冷系统，则应采用制冷剂热熔霜和水融霜。由于压缩机的排气式热熔霜的热源，所以制冷剂的热熔霜应在制冷系统运行的条件下进行。这样看来不论采用哪种融霜方式，都要影响到冷库温度，特别是制冷剂热熔霜，因为要分库房进行，即一部分库房止制冷，而另一部分库房融霜，融霜的时间更长一些，对库温的影响也更大一些若库温波动过大，会影响到库内食品的质量，特别是保鲜食品的质量。而融掉的霜要及时清扫，否则会造成库房地面的冰冻。
直接接触传热的表冷器实际生产中，有时还应用直接接触传热的表冷器。它是将燃料（通常为煤气和油）与空气混合后，在浸于溶液中的燃烧室内燃烧，产生的高温火焰和烟气经燃烧室下部的喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中。高温气体和溶液直接接触，同时进行传热使水分蒸发汽化，产生的水汽和废烟气一起由表冷器顶部排出。其燃烧室在溶液中的浸没深度一般为0.2～0.6m，出燃烧室的气体温度可达1000℃以上。因是直接触接传热，故它的传热效果很好，热利用率高。由于不需要固定的传热壁面，故结构简单，特别适用于易结晶、结垢和具有腐蚀性物料的蒸发。在废酸处理和硫酸铵溶液的蒸发中，它已得到广泛应用。但若蒸发的料液不允许被烟气所污染，则该类表冷器一般不适用。而且由于有大量烟气的存在，限制了二次蒸气的利用。此外喷嘴由于浸没在高温液体中，较易损坏。从上介绍可以看出，表冷器的结构型式很多，各有其优缺点和适用的场合。在选型时，首先要看它能否适应所蒸发物料的工艺特性，包括物料的粘性、热敏性、腐蚀性以及是否容易结晶或结垢等，然后再要求其结构简单、易于制造、金属消耗量少，维修方便、传热效果好等等。
