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蒸汽空氣熱交換器的冷凝解析

2016-3-14 yifeng

蒸汽空氣熱交換器的冷凝解析
蒸汽空氣熱交換器是以蒸汽為介質的熱交換設備，由螺旋纏繞式翅片繞基管而成，適用于兩側介質有相變差異的熱交換系統，如冷熱空氣的交換。用蒸汽加熱空氣，因管內外傳熱系數差異大，單一強化一側傳熱效果不明顯，最好管內外同時強化，如采用螺紋管，但日常使用中普通裸管繞翅片就能滿足要求。其工作原理就是冷凝傳熱。
當壁面溫度低于蒸汽飽和溫度，蒸汽與壁面相接觸時就會冷凝成液體，同時釋放出汽化潛熱并把熱量傳遞給壁面，壁面再把熱量傳遞給另一側，這種熱交換過程稱為冷凝傳熱。一般來說，單組分的冷凝傳熱是一種高效傳熱過程，它的傳熱系數高于同種流體的單相對流傳熱系數。但是對于含不凝性氣體的混合物冷凝，因不凝氣的存在時冷凝傳熱系數會大大降低。兩相流動傳熱的冷凝過程，應用十分廣泛，如蒸餾塔頂汽體餾出物的冷凝；水蒸汽冷凝加熱空氣的空氣熱交換器，冷凍劑蒸汽的冷凝等。在冷凝過程中涉及到的主要設備有管殼式冷凝器，空氣熱交換器，板式冷凝器和螺旋板式冷凝器等，主要是含有不凝性氣體的餾出物，或以加熱空氣為目的的蒸汽冷凝。
冷凝機理關聯式是建立在大量實驗研究數據和文獻數據基礎上的，各種冷凝機理關聯式都有其應用條件和場合，有一定的局限性。過分簡化或在各種冷凝場合都使用相同的關聯式是不科學的。例如，不論管內冷凝還是管束外冷凝，不論重力控制流動還是剪刀力控制流動；不論臥式安裝還是立式安裝；都采用同一種模型是不可取的。實際上，任何方法的計算精度都與其應用場合有關系。因此，在討論冷凝傳熱機理時，應將具體的設備與工藝過程結合起來。

 

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