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蒸发器中的传热系数的影响因素

文章出处:寒雪制冷 人气:发表时间:2018-11-19 11:31

  蒸发器和冷凝器一样,影响蒸发器的传热系数因素很多,主要有:

  一)制冷剂蒸发时放热系数的大小

  制冷剂蒸发时的放热系数取决于制冷剂在蒸发器内的沸腾状态,其沸腾形式有泡状沸腾和膜状沸腾之分。泡状沸腾的放热系数比膜状沸腾高。

  泡状沸腾与膜状沸腾取决于传热温差,当温差小于25?3CTC时为泡状沸腾,隨温度升高,传热表面产生的气泡越来越多,当温差达25~30E时,此时气泡很密集,放热系数达最大值。若温差大于25~30°C时,沸腾形式发生变化,由于气泡过于密集,彼此汇合在传热表面,形成气膜,此时为膜状沸腾。

  由于气膜将制冷剂液体与传热面分开,热阻增大,使放热系数下降,所以放热系数随温差增大反而下降。在工业上所用的蒸发器一般应控制好传热温差,以便得到泡状沸腾,所以在实际制冷系统中,传热温差一般约10°C左右,蒸发器中制冷剂液体是处于泡状沸腾状态。
 

  制冷剂的物理特性、蒸发温度的高低也影响制冷剂沸腾时的放热系数。如相同的沸腾条件,R22的沸腾放热系数比R12高20%;蒸发温度降低,放热系数也降低,当氟利昂制冷剂蒸发温度由1CTC降至一1(TC时,放热系数降低15%~20%。

  制冷剂液体对传热表面的湿润性好,沸腾时生成气泡较小,基部较细,易脱离传热表面,这时放热系数较大;反之,形成气泡较大,甚至形成气膜,放热系数较小。蒸发器的结构有利于沸腾生成气泡尽快离开传热表面的,放热系数就高;反之,放热系数就下降。

  (二)被冷却介质(盐水或空气等)侧的放热强度

  它主要取决于冷却介质的流速,流速墻大,则放热系数提高,但过大的流速又将增大机栗的动力消耗,所以一般盐水的流速为0.75~2m/s。

  此外,它还受传热表面的几何特性(结构、形状)的影响,改进几何特性,可以增强流体流动时的扰动,破坏层流边界层,增强传热。

  (三)传热表面的污脏程度

  (1)制冷剂侧的传热表面,其管内壁的污垢,主要是制冷剂中夹带的润滑油在制冷剂蒸发后沉积在蒸发器管道中,过多的积沉将琅成油膜。此时热阻增大,放热系数降低。

  (2)冷却介质侧的传热表面,如盐水腐蚀管壁生成铁锈,其热阻很大;此外盐水浓度过大或过小,也会有盐或冰析出,粘附在传热表面,也使热阻增大,降低传热系数。对此要采取盐水闭式循环系统,减少盐水与空气接触,必要时添加缓蚀剂,降低盐水对金属腐蚀;控制好盐水浓度,防止盐或冰的析出。

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