干式蒸發(fā)器的主要特點是:制冷劑在管內(nèi)完全蒸發(fā)并過熱成為過熱氣體,這有利于使用熱力膨脹閥自動調(diào)節(jié)供液量。通常使用的制冷劑有R22、R134a、R407c、R4l0a等。因為制冷劑在制冷配件內(nèi)蒸發(fā),只要工業(yè)制冷配件管內(nèi)流速超過4m/s,就可以把管內(nèi)的潤滑油帶回壓縮機,回油方便。在設(shè)計當(dāng)中,殼程采用GB151或TEMA規(guī)定的E型結(jié)構(gòu)(折流板型式),折流板的缺口大小根據(jù)載冷劑的物理性質(zhì)與流量大小開15%~50%的缺口,通常情況下,折流板缺口的流速與載冷劑橫向掠過管束的流速大致相等,為了保證換熱效果,折流板與殼體內(nèi)壁的間隙、換熱管與折流板的間隙要小于或等于GB151或TEMA規(guī)定的小間隙,特別是在低溫情況下,這些間隙顯得尤為重要,由于在低溫情況下,載冷劑一般為高粘度流體,流速慢,熱阻相對增大,間隙泄漏更加明顯。
循環(huán)型(非膜式)制冷配件中央循環(huán)管截面積一般為加熱管總截面積的40~100%,循環(huán)速度:0.4~0.5m/s以下,適宜用于處理結(jié)垢不嚴(yán)重、腐蝕性小的溶液。懸筐式制冷配件的環(huán)形截面積一般為加熱管總截面積的100150%,循環(huán)速度:1.0~1.5m/s之間,適宜用于蒸發(fā)有晶體的溶液。缺點是設(shè)備耗材量大、占地面大、加熱管內(nèi)的溶液滯留量大。列文蒸發(fā)器:循環(huán)管截面積一般為加熱管總截面積的200350%,阻力小,循環(huán)速度高達(dá)2.0~3.0m/s,適宜處理晶體析出或易結(jié)垢的溶液。強制循環(huán)蒸發(fā)器:循環(huán)速度高達(dá)2.0~5.0m/s。處理粘度大、易結(jié)溝或易結(jié)晶的溶液。升膜蒸發(fā)器:加熱管長徑比為100~150,管徑為25~50m。二次蒸汽在加熱管內(nèi)的速度為20~50m/s,減壓下為100~160m/s 處理蒸發(fā)量較大的稀溶液以及熱敏性或生泡的溶液。不適合處理易結(jié)晶、易結(jié)垢或粘度特大的溶液。
蒸發(fā)器傳熱基本方式:制冷配件換熱設(shè)備的工作原理是熱流體和冷流體同時在換熱器傳熱面兩側(cè)流動,熱量通過壁面從熱流體傳給冷流體。制冷配件傳熱有三種基本方式,即熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。熱傳導(dǎo)是指靜止物體(如氣體、液體、固體),由于分子、原子、電子的運動,使熱量從物體內(nèi)由高溫處向低溫處的傳遞。熱對流或稱對流傳熱是指氣、液流體流動引起的熱量傳遞,又分為強制對流和自然對流兩種°特點:加快液體或氣體的流動速度,能加快對流傳熱。對流是液體和氣體特有的傳熱方式。熱輻射是指物體發(fā)出輻射能,通過電磁波產(chǎn)生能量傳遞。當(dāng)溫度較高時才能發(fā)生。制冷換熱設(shè)備的傳熱情況,往往是熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射兩種或三種傳熱方式組合作用的結(jié)果。
能源是當(dāng)前人類面臨的重要問題之一,能源開發(fā)及轉(zhuǎn)換利用已成為各國的重要課題,而換熱器是能源利用過程中必不可少的設(shè)備,是化工、冶金、煉油、動力、食品、輕工、原子能、制藥、機械及其他許多工業(yè)部門廣泛使用的一種通用設(shè)備。無論是從上述各種工業(yè)的發(fā)展,還是從能源的有效利用,工業(yè)制冷配件的選型、合理設(shè)計、制造和操作都有非常重要的意義。近年來,由于工藝要求、能源危機和環(huán)境保護(hù)等諸多因素,傳熱強化技術(shù)和換熱器的現(xiàn)代研究、設(shè)計方法獲得了飛速發(fā)展,設(shè)計人員已經(jīng)開發(fā)了多種新型的換熱器,以滿足各行各業(yè)的要求。在國外,美國傳熱研究公司HTRI在傳熱機理、兩相流及測試技術(shù)方面取得進(jìn)展。該公司所開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化軟件、各種制冷配件工藝設(shè)計軟件計算精度準(zhǔn)確。
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