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        影響蒸發器傳熱的主要因素有哪些

        信息來源:本站 | 發布日期: 2022-06-10 15:41:10 | 瀏覽量:582

        摘要:

        蒸發器與冷凝器是制冷系統中制冷循環的基本設備,均屬換熱設備,制冷劑在冷凝器中放出熱量,在蒸發器中吸收熱量,實現制冷循環過程。1.生產中應控制蒸發器在泡狀沸騰下操作節流后的制冷劑進入蒸發器時的狀態為液態或汽液混合狀態,制冷劑通過汽化相變吸收熱,在給定的壓力…

          蒸發器與冷凝器是制冷系統中制冷循環的基本設備,均屬換熱設備,制冷劑在冷凝器中放出熱量,在蒸發器中吸收熱量,實現制冷循環過程。

          1.生產中應控制蒸發器在泡狀沸騰下操作節流后的制冷劑進入蒸發器時的狀態為液態或汽液混合狀態,制冷劑通過汽化相變吸收熱,在給定的壓力下,蒸發器內的制冷劑液體吸收熱量后汽化沸騰,一開始蒸汽僅在加熱表面上一些突起的個別小點上生成,形成汽化核心,汽化核心生成的數量與加熱表面上液體過熱程度有關。當制冷劑在加熱表面上形成許多氣泡,并在液體內部逐漸增大而向上生起、破裂,達到沸騰,稱之為泡狀沸騰;隨著加熱表面上液體過熱程度的增大,制冷劑在加熱表面上的汽化核心數目會急劇增多,眾多的氣泡來不及離開加熱表面而匯集成一片,在加熱表面上形成一層汽膜,這種狀態稱為膜狀沸騰。

        膜狀沸騰時,由于汽膜的存在增大了傳熱熱阻,傳熱系數會急劇下降。應控制生產中蒸發器在泡狀沸騰下操作,一般制冷劑液體吸熱后在蒸發器內的沸騰都屬于泡狀沸騰。

          2.控制潤滑油進入蒸發器

          當潤滑油進入蒸發器傳熱面上,降低制冷劑液體潤濕傳熱表面的能力,加速氣膜的形成,會產生很大的熱阻,降低換熱效率,制冷量減少。一般油膜厚度為0.1㎜時產生的熱阻相當于厚度為33㎜的低碳鋼金屬壁的熱阻。

          3.蒸發器結構應有利于氣液分離

          蒸發器結構要保證沸騰過程中產生的蒸氣盡快從傳熱面脫離,應有利于蒸氣很快離開傳熱面并保持合理的液面高度,如設置汽包等。為了充分利用蒸發器傳熱面,應將節流降壓后產生的閃發氣體在進入蒸發器前分離掉,在較大制冷系統中,往往在蒸發器前設有氣液分離器影響冷凝器傳熱的主要因素蒸發器與冷凝器是制冷系統中制冷循環的基本設備,均屬換熱設備,制冷劑在冷凝器中放出熱量,在蒸發器中吸收熱量,實現制冷循環過程。

          影響冷凝器傳熱的主要因素:

          1.制冷劑凝結方式

          經壓縮后的制冷劑過熱蒸汽在冷凝器壁面上的換熱是一個冷卻冷凝過程,在冷卻階段,制冷劑以顯熱的形式向冷凝器壁面放;在冷凝階段,制冷劑以膜狀凝結和珠狀凝結兩種不同換熱方式向冷凝器壁面放出凝結潛熱。

        從換熱效果上看,珠狀凝結熱阻較小,在相同的溫差下,珠狀凝結的放熱量是膜狀凝結的15~20倍。

        制冷劑蒸汽在冷凝器中的凝結主要屬于膜狀凝結,膜狀冷凝是指若冷凝液能潤濕壁面,則在壁面上形成一層液膜,稱為膜狀冷凝,液膜層越往下越厚,液膜對流傳熱,提高傳熱能力的關鍵是減薄液膜層的厚度;滴狀冷凝是指若冷凝液不能潤濕壁面,由于表面張力的作用,冷凝液在壁面上形成許多液滴,并沿壁面落下,稱為滴狀冷凝,直接暴露在蒸氣中,傳熱系數大好多倍。

          2.減少蒸氣中不凝氣的含量

          若蒸氣中含有空氣或制冷劑與潤滑油在高溫下分解出來的不凝氣體,當制冷劑蒸氣凝結成液體時,不凝性氣體隨之降溫但仍是氣體狀態,則冷凝器壁面被氣體層遮蓋,增加了一層附加熱阻,使對流傳熱系數急劇下降。

          為防止冷凝器中積聚過多的不凝性氣體,在通常的制冷裝置中都裝有空氣分離器,用來及時排除不凝結氣體,對小型氟里昂制冷裝置,為使系統簡化,也可以在冷凝器上設置放空氣管。

          3.減少蒸氣中含油潤滑油進入冷凝器傳熱表面

          和進入蒸發器傳熱表面的原因一樣,在傳熱表面形成油膜,影響傳熱,造成傳熱效果差,使冷凝溫度升高,冷凝效果變壞。


        雙效濃縮器、三效濃縮器等多效濃縮器的加料流程

          在中藥制藥的提取工藝中,水和乙醇是常用的溶劑,中藥經過提取過程得到了大量的水(醇)提取液,要得到中藥浸膏還須經過濃縮過程,提取物中大量水或乙醇的蒸發需要消耗大量的蒸汽,減少加熱蒸汽消耗量的方法有兩種:一是減少提取工藝中的溶劑量;二是利用二次蒸汽的剩余熱焓量,將單效蒸發裝置的每蒸發1kg水需要約1.1kg一次蒸汽的消耗量大大降低,多效濃縮是目前常見的方法。在多效蒸發的過程中,將前一鎰的二次蒸汽作為一效的加熱蒸汽,理論上講僅第一效蒸發器需要消耗蒸汽,而且二次蒸汽可以無限地利用下去。

          由于溫度差損失,與一次蒸汽相比,二次蒸汽壓力、溫度總要低些,效數愈多,即蒸汽反復利用愈多,所產出的二次蒸汽的壓力、溫度也將愈低,因此二次蒸汽的利用次數總是有限度的;從另一方面講,蒸汽每增加一次利用必增加一臺蒸發器,設備投資費用也將隨效數的增加而增加,因此多效蒸發效數的確定是一個過程優化的選擇。

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