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換熱型設備:蒸發器及有關計算

   2020-12-17 子琪2348
核心提示:蒸發器是一種熱交換器,在蒸發器中,被冷卻介質的熱量通過管壁傳給制冷劑.它的傳熱強度與許多因素有關,這些因素有:

    蒸發器是一種熱交換器,在蒸發器中,被冷卻介質的熱量通過管壁傳給制冷劑.它的傳熱強度與許多因素有關,這些因素有:

    (1)制冷劑蒸發時的放熱強度。它取決于:

    ①沸騰狀態。沸騰可分為兩種形式—沫態與膜態。它們取決于單位熱流的數值,或加熱表面與沸騰液體之間溫差.當液體處于膜態沸騰時,產生的氣膜將使液體與加熱表面隔離開來,此時熱阻較大,但氣膜是不穩定的,不斷地裂開.成為較大的氣泡而脫離表面,然后又在原處產生新的膜層.膜態沸騰時放熱系數大大降低。在制冷設備中由于單位熱負荷不大,因此實際上都是沫態沸騰。

    ②沸騰液體的物理性質。液體的導熱系數、枯度、密度、表面張力以及沸騰溫度等。

    ③沸騰液體的潤濕性。沸騰液體能潤濕加熱面時,則所形成的氣泡體積不大.基部細小,很容易脫離傳熱面;如果液體不能潤濕加熱面時,則所形成的氣泡基部很大,減少了汽化核心的數目,甚至形成氣膜,致使放熱系數口大大降低。

    ④沸騰液體中含有溶解的氣體時,能助長氣泡的產生。

    ⑤蒸發器的構造。任何蒸發器的構造均須保證蒸氣能很快地脫離加熱面,為了有效的利用傳熱面,應將液體制冷劑節流后所產生的氣體分離出來,而只讓液態制冷劑進入蒸發器,這種分離過程是利用專門設備—氨液分離器來完成的。

    (2)載冷劑的放熱強度。主要是與載冷劑的運動性質有關,運動性質取決于載冷劑的流速、流束的幾何形狀以及液體的物理常數.載冷劑的最佳流速是根據技術經濟分析來求得的。

    (3)傳熱面被潤滑油、鐵銹、沉淀的鹽層、冰殼等污損的程度.由于覆蓋層污損了傳熱面,增加了熱阻,故需經常進行清除污物的工作。

    在蒸發器內液體與管壁之間的溫差波動不到10(只有2-5),所以這些設備的單位熱負荷是較小的,因此。當我們研究蒸發器的換熱時,不但必須考慮到制冷劑沸騰時的放熱,還要考慮到自由對流時的放熱。

 
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