Muy buenas.
Preguntas cosas que requieren de una larga explicación, y que dependen de muchos factores, como el diseño de la planta, pero intentaré aclarar tus dudas de un modo genérico:
Respecto a si los evaporadores están o deben estar siempre inundados al 100%, la respuesta es no. Me explico. Durante el funcionamiento normal, va a depender mucho de las temperaturas de intercambios que tengas, pero en el mejor de los casos, los evaporadores los tendrás al 99% de liquido, pero rara vez al 100%. Esto es así porque si tuvieras un 100% de inundación, significaría que ese evaporador no está intercambiando. En un sistema inundado, estas bombeando liquido subenfriado al evaporador, pero parte de ese líquido se evapora dentro del mismo, volviendo al separador una mezcla de gas y liquido. Si no fuera así, el evaporador no trabajaría. Por ejemplo, es lo que sucedería si tuvieses un evaporador bloqueado de hielo.
Otro caso en el que el evaporador no tiene 100% de liquido, es durante un desescarche por gas caliente por ejemplo. En este caso la cantidad de líquido llega a ser 0%.
Pero si tú duda va respecto a la diferencia de funcionamiento respecto a un sistema de expansión directa en el que al principio tienes mucho líquido y al final ninguno, si, has de tratar y entender que un sistema inundado, como su propio nombre indica, puede tener un 100% de liquido tanto en la entrada como en la salida, aunque como ya te he explicado, no es realmente así.
Ojo. Esto se aplica a cualquier sistema inundado. Sea amoniaco o freon.
Respecto a porque está el amoniaco en estado líquido a -35 dentro del evaporador, la respuesta es bien sencilla: porque se dan las condiciones para ello.
Primero has de entender que en un sistema inundado ( repito que esto se puede hacer tanto con amoniaco como con freon ), la función de evaporador tal y como tú la conoces o interpretas de un sistema de expansión directa, no se produce en el evaporador en si, sino en el separador.
Al inyectar liquido y bajar la presión dentro del separador, creas las condiciones necesarias para que ese líquido este subenfriado a -35C, y simplemente luego lo coges y lo bombeas o lo mandas usando la gravedad al evaporador. Pero piensa que primero has logrado las condiciones necesarias para obtener ese líquido subenfriado. Es decir, mucho líquido dentro del evaporador y una presión baja. Piensa en una botella de freon a la que le sacas mucho líquido de golpe. Esta se congela no???. Pues eso mismo estas haciendo en el separador. Por eso estas subenfriado ese líquido.
Respecto al economizador, depende mucho del diseño de la planta.
Un economizador no es más que un separador de liquido, que se puede usar para alimentar o no el separador principal.
La función principal del economizador es la de suministrar gas a la intermedia de los compresores de tornillo, en caso de que estos lo necesiten. Normalmente los encontrarás en instalaciones de temperatura negativa, pero rara vez en temperaturas positivas. El hecho es que los compresores de tornillo rinden mucho mejor cuando inyectas gas a la intermedia en sistemas que trabajen por debajo de 1Bar en aspiración. ( Como norma general, aunque como siempre esto depende de las condiciones de diseño ). Pues siendo está la necesidad, lo que se hace es evaporar liquido dentro del economizador para mandar ese gas frío a la intermedia del compresor. Y como cuando evaporamos estamos generando que el líquido de l fondo también se enfríe, por cuestiones de eficiencia, utilizamos este liquido para alimentar el separador. Al estar este liquido ya muy frío y con una presión cercana a la del separador ( al abrir la solenoide que alimenta el separador la presión en el economizador baja y mucho ), conseguimos que las condiciones dentro del separador no se vean muy alteradas cuando esté recibe liquido. Ganando así eficiencia.
Piensa que no es lo mismo inyectar liquido en un separador estando este a 10Bar y 35C, que inyectar liquido a 4Bar y -20C.
Pues a grandes rasgos, así funciona. Pero como ya te he dicho antes, depende mucho del diseño de la planta y de las condiciones de trabajo para que todo lo explicado sea así al 100%.
Saludos