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氨冷凝器的冷凝传热机理《资讯》

发布时间:2020-08-17 11:59:47 阅读: 来源:浴盐厂家

2016-05-16 10:07:48来源: 贤集网

蒸汽在低于其饱和温度的传热表面上变成液态,同时释放出凝结潜热,并把热量传递给传热表面的热交换过程为凝结传热过程。凝结传热为相变传热过程,其传热系数远高于无相变对流传热系数。在以水为冷却介质的管内,冷却水沿管轴线方向流动,在换热管内中心区域,冷却水以湍流运动为主,但在周围管壁处以层流运动为主,管内冷却水的层流区和水侧沉积的污垢是管内的主要传热热阻氨冷凝器中的凝结分为膜状凝结和珠状凝结,它们的区别是冷凝液能否润湿传热表面。

如氨冷凝液能够润湿传热表面,且在传热面上形成一层连续的平滑液膜将蒸汽和传热表面隔开,在重力作用下液膜不断向低处流动,液膜厚度越来越不均匀,当低处的液体重力克服表面张力离开传热表面时,才最终完成它的热传递过程。当传热表面被液膜覆盖时,凝结传热只能在液膜和蒸汽的气液界面上进行,这种凝结过程为膜状凝结。

通过液膜的传热要比直接通过传热表面的传热强度小得多,液膜形成后的凝结换热强度会大大下降,膜状凝结传热的主要热阻是液膜厚度。如果冷凝液不能润湿传热表面,冷凝液只能在传热表面上形成液珠,液珠不断凝结长大,由于重力作用不断携带沿途的其它液滴沿传热表面流下,同时新的液滴重新形成的凝结传热过程为珠状凝结。

珠状凝结时,传热表面没有被液体完全覆盖,大部分的热量交换过程是在传热表面上直接进行的。因此,珠状凝结的传热系数高于同样条件下膜状凝结的传热系数。珠状凝结是一种理想状态的凝结传热过程,在实际工程应用中的热交换器多属膜状凝结传热过程。

蒸汽与冷凝液的流动方向分顺流和逆流,它们对传热效果的影响也截然不同。顺流凝结是蒸汽的流动方向与冷凝液的流动方向相同,如蒸汽从上往下流过管束,冷凝液也是从上往下流过管束。在顺流凝结过程中,由于蒸汽推动力的作用,使冷凝液膜较薄,冷凝液能较快地离开传热表面,传热热阻较小。逆流凝结是蒸汽从下往上流过管束,冷凝液从上往下流过管束,两者的流动方向相反。在逆流过程中,由于冷凝液受到上升蒸汽的托力,冷凝液不易滴落,使冷凝液变得较厚,传热热阻增大。因此,工程应用中一般是将冷凝器的蒸汽进口设置在设备的最上部。

综上所述,强化卧式氨冷凝器的传热有两种方式,一是减小换热管外冷凝氨液的表面张力,使冷凝氨液变薄或疏导冷凝氨液尽快脱离,减小传热热阻。二是改变管内冷却水的流动状态,提高水侧传热系数,同时减缓水侧污垢沉积。

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