影響冷干機(jī)凝結(jié)換熱的因素.

什么是冷干機(jī)凝結(jié)換熱？

凝結(jié)換熱是變相流體換熱的一種。工質(zhì)在飽和溫度下釋放熱量，由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)的過(guò)程稱為凝結(jié)（或冷凝）。凝結(jié)換熱是伴隨著相變的對(duì)流換熱，是制冷系統(tǒng)中冷凝器的主要換熱方式。蒸汽同低于飽和溫度的冷壁接觸，就會(huì)凝結(jié)成液體。

在壁面上凝結(jié)液體的形式有兩種。一種是膜狀凝結(jié)，其凝結(jié)液能很好得潤(rùn)濕壁面，在壁面上形成一層完整的液膜像下流動(dòng)。

另一種是珠狀凝結(jié)，其凝結(jié)液不能潤(rùn)濕壁面而聚結(jié)成一個(gè)個(gè)液珠向下滾動(dòng)。由于珠狀凝結(jié)，壁面除液珠粘住的部分外，其余都裸露于蒸汽中，因此其換熱熱阻比膜狀凝結(jié)要小得多，珠狀凝結(jié)的換熱系數(shù)可達(dá)膜狀凝結(jié)的幾十倍。在工業(yè)設(shè)備中大量出現(xiàn)的是膜狀凝結(jié)。

為什么冷干機(jī)換熱設(shè)備多半采用臥式布置？

根據(jù)相似理論景象的實(shí)驗(yàn)整理，蒸汽層流膜狀凝結(jié)時(shí)換熱系數(shù)與換熱銅管的布置方式有關(guān)。在其他條件相同時(shí)，橫管平均換熱系數(shù)αH與數(shù)值平均換熱系數(shù)αV的比值為：

αH/αV=（0.725/0.943）*（l/d）1/4=0.77*（l/d）1/4

由此可見，當(dāng)管長(zhǎng)l與管徑d的比值為2.86時(shí)，αH=αV。

而當(dāng)l/d >2.86時(shí)，αH>αV。例如當(dāng)αH>0.02m，l=1m時(shí)，αH =2.07αV。

為了提高換熱系數(shù)，制冷系統(tǒng)中的冷凝器，蒸發(fā)器等換熱設(shè)備多半采用臥式布置的銅管。

蒸汽壓力對(duì)冷干機(jī)凝結(jié)換熱有何影響？

在制冷系統(tǒng)的冷凝器中，制冷劑蒸汽壓力通常稱為冷凝高壓，該壓力對(duì)冷凝器中的凝結(jié)換熱影響很大，因?yàn)檎羝麎毫Φ拇笮Q定了氣體的冷凝溫度（飽和溫度）的高低。在飽和狀態(tài)下，壓力越大，冷凝溫度越高，與壁溫?fù)Q熱溫差就越大，越有利于凝結(jié)換熱。因此，在制冷系統(tǒng)中保持冷凝器內(nèi)的一定高壓是必須的。

為什么制冷系統(tǒng)中不允許混有不凝性氣體？

所謂不凝結(jié)氣體指的是空氣、氮?dú)庵惖臍怏w，他們通常壓力下不會(huì)凝結(jié)成液體。不凝性氣體在制冷系統(tǒng)中即使含量甚微，也會(huì)對(duì)凝結(jié)換熱產(chǎn)生是否有害的影響。實(shí)驗(yàn)表明，蒸汽中含有1%重量的空氣，會(huì)使凝結(jié)對(duì)流換熱系數(shù)降低60%。因?yàn)椴荒Y(jié)氣體層的存在，使蒸汽在抵達(dá)液膜表面進(jìn)行凝結(jié)之前，必須以擴(kuò)散方式穿過(guò)不凝結(jié)氣體層，使蒸汽與壁面之間的熱阻加大，減弱了熱量的傳遞。因此，排出不凝結(jié)氣體是保證制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

換熱器銅管表面為什么必須驚醒清潔處理？

冷卻表面清潔度對(duì)換熱效果有很大影響。若冷卻表面粗糙、有銹層或有油膜時(shí)，會(huì)增加液膜流動(dòng)阻力，從而使液膜加厚，增大熱阻，可使對(duì)流凝結(jié)系數(shù)降低30%左右。因此，要注意保持冷凝器壁面光滑與清潔，注重冷凝器的排油操作。

冷干機(jī)蒸汽流速和流向?qū)δY(jié)換熱效果有何影響？

當(dāng)制冷劑蒸汽流速＜10m/s時(shí)，通常不考慮流速給凝結(jié)換熱造成影響。當(dāng)蒸汽流速增大且與液膜流動(dòng)方向相同時(shí)，會(huì)使膜層減薄，導(dǎo)致凝結(jié)換熱系數(shù)α增大。例如流速為70m/s時(shí)，當(dāng)換熱系數(shù)大到靜止時(shí)的1.4倍，流速為50m/s時(shí)，α增大約1.36倍，流速為40m/s時(shí)，α增到約1.28倍，流速為30m/s時(shí)，α增大1.21倍，流速為20m/s時(shí)，α增大1.13倍。流速反向時(shí)，則α減小。但如果蒸汽流速很大，由于氣流能打膜層吹離壁面，都會(huì)促使換熱系數(shù)增強(qiáng)。

冷卻面的排列方式對(duì)凝結(jié)換熱有何影響？

冷凝器換熱銅管管束有多種排列方式。對(duì)于多排橫向管束，其凝結(jié)換熱系數(shù)α與管子的排列方式有關(guān)。由于制冷劑凝結(jié)液要從上面管排流至下面管排，使越往下面的管排上的液膜越厚，α也就越小。齊納白排列方式由于可減少凝結(jié)液在下排上暫留，平均換熱系數(shù)較大。

如何強(qiáng)化凝結(jié)換熱？

凝結(jié)換熱時(shí)只要熱阻在凝結(jié)一側(cè)。強(qiáng)化換熱的基本原則是精良減小滯留在壁面液膜的厚度。方法有：①在凝結(jié)表面加工出尖峰，使凝結(jié)液膜拉薄?？刹捎玫屠吖芑蜾忼X管等高效冷凝表面，其冷凝表面的對(duì)流傳熱系數(shù)可比光管體改一個(gè)數(shù)量級(jí)。②在凝結(jié)表面加工溝槽，使液膜分段排泄，以提高液膜排泄速度。