影響蒸發(fā)器傳熱的主要因素有哪些

  蒸發(fā)器與冷凝器是制冷系統(tǒng)中制冷循環(huán)的基本設(shè)備，均屬換熱設(shè)備，制冷劑在冷凝器中放出熱量，在蒸發(fā)器中吸收熱量，實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)過程。

  1.生產(chǎn)中應(yīng)控制蒸發(fā)器在泡狀沸騰下操作節(jié)流后的制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)的狀態(tài)為液態(tài)或汽液混合狀態(tài)，制冷劑通過汽化相變吸收熱，在給定的壓力下，蒸發(fā)器內(nèi)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(gè)別小點(diǎn)上生成，形成汽化核心，汽化核心生成的數(shù)量與加熱表面上液體過熱程度有關(guān)。當(dāng)制冷劑在加熱表面上形成許多氣泡，并在液體內(nèi)部逐漸增大而向上生起、破裂，達(dá)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(shù)目會(huì)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(tài)稱為膜狀沸騰。

膜狀沸騰時(shí)，由于汽膜的存在增大了傳熱熱阻，傳熱系數(shù)會(huì)急劇下降。應(yīng)控制生產(chǎn)中蒸發(fā)器在泡狀沸騰下操作，一般制冷劑液體吸熱后在蒸發(fā)器內(nèi)的沸騰都屬于泡狀沸騰。

  2.控制潤滑油進(jìn)入蒸發(fā)器

  當(dāng)潤滑油進(jìn)入蒸發(fā)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(huì)產(chǎn)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(shí)產(chǎn)生的熱阻相當(dāng)于厚度為33㎜的低碳鋼金屬壁的熱阻。

  3.蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于氣液分離

  蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)要保證沸騰過程中產(chǎn)生的蒸氣盡快從傳熱面脫離，應(yīng)有利于蒸氣很快離開傳熱面并保持合理的液面高度，如設(shè)置汽包等。為了充分利用蒸發(fā)器傳熱面，應(yīng)將節(jié)流降壓后產(chǎn)生的閃發(fā)氣體在進(jìn)入蒸發(fā)器前分離掉，在較大制冷系統(tǒng)中，往往在蒸發(fā)器前設(shè)有氣液分離器影響冷凝器傳熱的主要因素蒸發(fā)器與冷凝器是制冷系統(tǒng)中制冷循環(huán)的基本設(shè)備，均屬換熱設(shè)備，制冷劑在冷凝器中放出熱量，在蒸發(fā)器中吸收熱量，實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)過程。

  影響冷凝器傳熱的主要因素：

  1.制冷劑凝結(jié)方式

  經(jīng)壓縮后的制冷劑過熱蒸汽在冷凝器壁面上的換熱是一個(gè)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(jié)和珠狀凝結(jié)兩種不同換熱方式向冷凝器壁面放出凝結(jié)潛熱。

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

制冷劑蒸汽在冷凝器中的凝結(jié)主要屬于膜狀凝結(jié)，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(guān)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(shù)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(dāng)制冷劑蒸氣凝結(jié)成液體時(shí)，不凝性氣體隨之降溫但仍是氣體狀態(tài)，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(shù)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(shí)排除不凝結(jié)氣體，對小型氟里昂制冷裝置，為使系統(tǒng)簡化，也可以在冷凝器上設(shè)置放空氣管。

  3.減少蒸氣中含油潤滑油進(jìn)入冷凝器傳熱表面

  和進(jìn)入蒸發(fā)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(jīng)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(jīng)過濃縮過程，提取物中大量水或乙醇的蒸發(fā)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(fā)裝置的每蒸發(fā)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(fā)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(fā)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(shù)愈多，即蒸汽反復(fù)利用愈多，所產(chǎn)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(shù)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(fā)器，設(shè)備投資費(fèi)用也將隨效數(shù)的增加而增加，因此多效蒸發(fā)效數(shù)的確定是一個(gè)過程優(yōu)化的選擇。