在冷凝器中,制冷劑蒸氣與低溫的壁面接觸后就放熱凝結(jié)為一層液體薄膜,并在重力的作用下向下流動(dòng)。液膜也具有導(dǎo)熱熱阻,它的增厚將使制冷劑側(cè)的熱阻增大,傳熱系降低。因此,當(dāng)制冷劑蒸氣與冷凝液膜朝同一方向運(yùn)動(dòng)時(shí),液膜與傳熱壁面的分離較快,傳熱系敷增大。
1、蒸氣的流向和流速
在冷凝器中,制冷劑蒸氣與低溫的壁面接觸后就放熱凝結(jié)為一層液體薄膜,并在重力的作用下向下流動(dòng)。液膜也具有導(dǎo)熱熱阻,它的增厚將使制冷劑側(cè)的熱阻增大,傳熱系降低。因此,當(dāng)制冷劑蒸氣與冷凝液膜朝同一方向運(yùn)動(dòng)時(shí),液膜與傳熱壁面的分離較快,傳熱系敷增大。而當(dāng)制冷劑蒸氣與冷凝液膜反方向運(yùn)動(dòng)時(shí),傳熱系數(shù)的降低或增大將取決于制冷劑蒸氣的流速。流速較小時(shí),液膜流動(dòng)緩慢,液膜變厚,傳熱系數(shù)降低;流速較大時(shí),液膜將會(huì)被制冷劑蒸氣帶著向上流動(dòng),以至被吹散,這時(shí)傳熱系數(shù)增大。
2、傳熱壁面的粗糙度
傳熱壁面的粗糙度對(duì)冷凝液膜的厚度有很大影響。當(dāng)壁面很粗糙時(shí),液膜流動(dòng)的阻力會(huì)增加,從而使流動(dòng)緩慢,液膜變厚,于是傳熱系數(shù)降低。根據(jù)試驗(yàn),傳熱壁面嚴(yán)重粗糙時(shí),可使傳熱系數(shù)下降20%—30%。所以,傳熱壁面應(yīng)保持光滑和清潔。
3、制冷劑蒸氣中含空氣或其他不凝性氣體
在制冷系統(tǒng)中,總會(huì)有一些空氣以及制冷劑和潤(rùn)滑油在高溫下分解出來(lái)的不凝性氣體存在,這些不凝性氣體進(jìn)入冷凝器后,將附著在冷凝液膜的附近,使制冷劑蒸氣的分壓力減少,從而影響制冷劑蒸氣的凝結(jié)放熱,使傳熱系數(shù)顯著降低。因此,必須采取措施,既要防止空氣滲入制冷系統(tǒng)內(nèi),又要及時(shí)地將系統(tǒng)中的不凝性氣體排出。
4、制冷劑蒸氣中含有潤(rùn)滑油
當(dāng)制冷劑蒸氣中含有潤(rùn)滑油時(shí),潤(rùn)滑油也將在傳熱表面上形成油膜,增加了導(dǎo)熱熱阻,降低了傳熱系數(shù)。制冷劑蒸氣中的含油對(duì)凝結(jié)放熱的影響,取決于潤(rùn)滑油在制冷劑中的溶解程度。對(duì)于氟利昂制冷系統(tǒng),當(dāng)含油濃度小于6%~7%時(shí),可不考慮它對(duì)傳熱的影響,但超過(guò)此限度時(shí),傳熱系數(shù)將會(huì)降低。因此,在制冷設(shè)備中要設(shè)置高效的油分離設(shè)備,以減少制冷劑中的含油量。
5、冷凝器的構(gòu)造形式
冷凝器的結(jié)構(gòu)不同,制冷劑蒸氣側(cè)的傳熱情況也不同。但不管何種形式的冷凝器,要想提高傳熱系數(shù),必須保證能迅速地將傳熱表面的冷凝液體排除,并保證傳熱表面的光滑和清潔。
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