滿液式供液分為兩種：重力供液和泵供液。

重力供液蒸發(fā)器如圖6-2所示，依靠制冷劑自身的質(zhì)量，輸送比蒸發(fā)器需要的蒸發(fā)量更多的循環(huán)制冷劑。因此蒸發(fā)器內(nèi)表面充滿了制冷劑。蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體在分離器分離后流進(jìn)回氣管。這種供液方式目前在我國的冷鏈物流冷庫使用很少，原因是這種供液方式需要有比較好的計(jì)算基礎(chǔ)(主要是需要計(jì)算管道以及閥門的阻力損失)，而且管道的布置與控制閥門的要求比較高。

    隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，原來一些影響重力供液的主要難題已經(jīng)基本解決。如重力供液的蒸發(fā)器容易積油，由于熱氣融霜技術(shù)的完善以及二次節(jié)流供液，這些已經(jīng)不是問題。還有供液電磁閥要求低壓差開啟，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了大口徑的無壓差電磁閥和低壓差開啟的單向閥(最小開啟壓差只有0.03bar)。這些都為以后使用制冷系統(tǒng)重力供液打下了良好基礎(chǔ)。因?yàn)橹亓┮喝菀卓刂疲跐M液式供液的方式中，需要的液體比泵循環(huán)供液少許多。只是由于制冷劑液柱高度的問題，同樣的冷庫溫度重力供液的蒸發(fā)壓力比泵循環(huán)供液略微低一些。

滿液式重力供液蒸發(fā)盤管布置如圖6-3所示，這里的管道回路是立式平面布置。例如冰的貯存工程即是采用立式平面布置，多排并列的回路從分離器進(jìn)液，然后回氣到分離器或集管。立式回路適合中溫蒸發(fā)溫度。低溫蒸發(fā)器要更多考慮液柱高度。因?yàn)橐褐撵o壓頭使集管的底部有較高的壓力，在蒸發(fā)器較低的位置蒸發(fā)溫度會(huì)高一些，從而降低了傳熱率。表6-1所示為R22和氮在兩種不同的燕發(fā)溫度，每米液柱升高的蒸發(fā)溫度(壓力損失)。因?yàn)?/span>R22比氨的密度大許多，因此R22液柱影響造成蒸發(fā)溫度的升高幅度要大一些。

    對(duì)于低溫蒸發(fā)器，保持靜壓頭盡可能小至關(guān)重要。因?yàn)檫@個(gè)原因，冷風(fēng)機(jī)蒸發(fā)盤管通常做成如圖6-4所示的結(jié)構(gòu)。圖中蒸發(fā)截面的回路向上傾斜，這樣壓差Δp促使分離器中的液體流動(dòng)，管子的底部與分離器液體之間的高差是成比例的。

    分離器與冷風(fēng)機(jī)中盤管的高差是多少?通常蒸發(fā)盤管安裝在庫頂?shù)紫拢诜蛛x器與蒸發(fā)盤管之間的凈空，有一個(gè)垂直距離問題。某些冷風(fēng)機(jī)制造商進(jìn)行過調(diào)查，從分離器的底部到冷風(fēng)機(jī)盤管的特定距離在0. 15-0.25m之間。當(dāng)環(huán)境條件限制改變了布置方式，為了節(jié)省制冷空間的凈空，把分離器放置在冷庫房間的頂部上方，這種情況應(yīng)該與風(fēng)機(jī)制造商溝通。一家冷風(fēng)機(jī)制造商[3]把他們的設(shè)計(jì)建立在冷風(fēng)機(jī)的兩倍供液量，而蒸發(fā)盤管的壓力降大約是1. 4kPa，使得從分離器的液面到蒸發(fā)盤管的頂部大約為0.46m。

在我國，滿液式重力供液主要應(yīng)用在生產(chǎn)條冰的制冰制冷系統(tǒng)。由于條冰生產(chǎn)過程中溫度變化比較大，通常是把普通用常溫的自來水降溫到-10~-8℃的冰塊，溫度變化超過30℃。重力供液的特點(diǎn)是，系統(tǒng)需要多少液體就按照要求供應(yīng)多少，因此系統(tǒng)運(yùn)行比泵供液要穩(wěn)定。除了制冰和鹽水冷卻系統(tǒng)以外，其他制冷系統(tǒng)應(yīng)用就比較少。造成這種情況的原因是多方面的。通常這種系統(tǒng)需要專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)通常需要實(shí)踐的檢驗(yàn)，因此需要施工人員的配合。由于施工與設(shè)計(jì)不是一個(gè)整體概念，而制冷系統(tǒng)工程是一個(gè)理論和實(shí)踐需要密切配合和互補(bǔ)的學(xué)科。如果沒有這種基礎(chǔ)，照抄圖樣也就形成了今天國內(nèi)目前的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，也成了設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)捷徑。但是需要反思，如果不改變這種模式，我國的制冷行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新恐怕永遠(yuǎn)只是一句口號(hào)。

    與泵供液相比，重力供液的供液方式優(yōu)勢(shì)會(huì)少一些。這是因?yàn)橹亓┮旱囊褐叨扔绊懻舭l(fā)溫度。為了盡員減小液柱高度，設(shè)計(jì)重力供液系統(tǒng)時(shí)，在控制管道和閥門的阻力損失時(shí)要非常注意，選擇電磁閥和單向閥都有特殊要求。近幾年開發(fā)了無壓差的大口徑電磁閥。單向閥需要開啟的壓差小。這樣使得重力供液的供液方式變得相對(duì)簡單而且也容易實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檫@種供液方式的優(yōu)勢(shì)在于根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行供液，系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行更加容易實(shí)現(xiàn)。另外，重力供液系統(tǒng)制冷劑的灌注量比泵供液可以少許多。

筆者曾經(jīng)在一個(gè)兩萬噸低溫冷藏庫的設(shè)計(jì)中采用重力供液，使用冷風(fēng)機(jī)作為蒸發(fā)器，其最終使用的制冷劑灌注盤只有4t多。這對(duì)于制冷系統(tǒng)灌注量有嚴(yán)格要求的冷鏈物流冷庫，開辟了一條新的選擇路徑。根據(jù)參考文獻(xiàn)的介紹，在英國，一個(gè)相同規(guī)模和運(yùn)行工況接近的冷庫，其氨制冷劑的灌注量還不到3t。

筆者還把這種技術(shù)應(yīng)用在一些中型的氟利昂制冷劑冷鏈物流冷庫中(3000 - 8000t)，還有一些制冷量不是很大的速凍系統(tǒng)中。這樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。最近在一個(gè)8000t的低溫凍結(jié)物冷藏立體庫，由于受到制冷劑灌注量的限制，也采用了這種重力供液系統(tǒng)。這種供液比直接膨脹供液在理論上要節(jié)約用電30%，而實(shí)際上幾乎可以節(jié)約50%的用電量。甚至一些制冷量不是很大的速凍系統(tǒng)中也可以使用重力供液，這樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是控制簡單。與直接膨脹供液系統(tǒng)比較，這種系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于既容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行，又在運(yùn)行上節(jié)約用電。

    泵供液也就是蒸發(fā)器的過量供液(圖6-5)，是目前我國在冷鏈物流冷庫使用最為廣泛的供液方式，一般是用泵給多臺(tái)蒸發(fā)器提供超量的液體制冷劑。在蒸發(fā)器的出口處，是液體和氣體的混合物，然后氣液混合物進(jìn)入低壓循環(huán)桶。分離后的氣體進(jìn)入壓縮機(jī)，通過添加更多的液體來補(bǔ)充進(jìn)入低壓循環(huán)桶，液體循環(huán)系統(tǒng)包括容納蒸發(fā)盤管的過量供液的附加設(shè)備(如低壓循環(huán)桶)，以及這些附加設(shè)備的液面控制。