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      蒸發式冷凝器概述!

      时间:2022-04-11     作者:杭州海彎制冷設備有限公司

        蒸發式冷凝器是將冷卻塔與冷凝器合二為一,利用水的蒸發潛熱實現冷凝、冷卻的冷換設備,在國內外都得到了廣泛的研究與應用。蒸發式冷凝器一般采用蛇形盤管,管內為制冷劑,管外為水流的薄膜和空氣,汽液界面處同時還存在有傳質過程。大量研究結果表明,管外液膜及其汽液界面為過程控制熱阻之一,因此薄液膜的流動形態、更新速率及分布情況均將對整個傳熱性能起著至關重要的作用。

        從研究進展上可以看出,蒸發式冷卻、冷凝器理論體系已趨于成熟,但大部分文獻報道都是從設備尺度出發對其進行性能分析研究的,而對其管外水分布及內部的微結構機理的研究還不夠充分。蒸發式冷凝器盤管表面為薄層水膜所覆蓋,水膜外流動著空氣,包括了多相傳質換熱、對流換熱和冷凝換熱三部分。水膜蒸發為非飽和蒸發,換熱機理十分復雜。其整個傳熱過程為:管內工質將熱量傳給水膜,水膜通過顯熱和潛熱傳給空氣,空氣又將熱量排出。

      冷凝器

        這個傳熱過程是多層次,逐步傳遞的過程,其中最小熱通量的傳遞就是傳熱的真正速率。研究表明,蒸發式冷凝器的控制熱阻為管外水膜和汽液界面。管外水膜為薄液膜,它與逆向流動的空氣間的傳熱傳質機理十分復雜,是整個傳熱過程的控制階段,因而水膜的流動形態、分布及更新速率將對整個冷凝器的傳熱性能產生重要影響。因此,有必要對蒸發式冷凝器管外水膜進行研究,以此來改進蒸發式冷卻、冷凝器的性能。理工大學強化傳熱與過程節能教育部重點實驗室朱冬生教授及其課題組,在對蒸發式冷卻、冷凝器提出了從管型、管表面處理兩方面開展研究,該技術已在廣州拜迪生物制藥研究中心應用。

        管型對蒸發式冷凝器的影響主要表現在換熱面積、水膜流動形態及水膜分布等。蒸發式冷凝器中增大空氣流和循環冷卻水的熱質交換面積,可以強化傳熱效果,而蒸發式冷凝器熱質交換面為空氣和水膜。水膜與管外壁的接觸面積,由于水珠飛濺和水膜的波動,致使空氣與水膜的接觸面積是與盤管的外表面積不同的,但它們之間的比例數基本不變?梢,蒸發式冷凝器的管外熱質交換面在滿足一定噴淋水量的情況下,主要與盤管結構和形狀有關。水膜在水平管束間由上而下流動時,在不同的流量下會出現不同的流動形態,如前章所述有滴狀流、柱狀流和片狀流。不同流動形態造成空氣和水膜間的熱質交換面積大小又有所不同。片狀流&gt;柱狀流&gt;滴狀流。熱質交換面越大其傳熱傳質特性也越好。另外,水膜在盤管表面的分布及湍動程度也十分重要。傳統的盤管多為單面浸濕,不能充分利用換熱表面,而且其湍動程度也不夠。


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