对流换热—凝结换热（热工学）.pptx

凝结换热

1.蒸汽凝结的两种方式蒸汽和低于相应压力下饱和温度的冷壁面相接触时，就会放出汽化潜热，凝结成液体附着在壁面上。此现象即为凝结换热。膜状凝结珠状凝结

1.蒸汽凝结的两种方式膜状凝结如果凝结液能够很好地润湿壁面，就会在壁面上形成连续的液体膜，这种凝结形式称为膜状凝结。蒸汽凝结潜热以导热的方式通过液膜到达壁面，液膜几乎集中了凝结换热的全部热阻。膜状凝结的表面传热系数主要取决于凝结液的性质和液膜的厚度。液膜越厚，其热阻越大，表面传热系数也越小工业冷凝器的设计均以膜状凝结换热为计算依据。冷壁

1.蒸汽凝结的两种方式珠状凝结如果凝结液不能很好地润湿壁面，则因表面张力的作用将凝结液在壁面上集聚为许多小液珠，并随机地沿壁面落下，这种凝结称为珠状凝结。其表面传热系数远比膜状凝结时的大，有时大到几倍甚至几十倍。珠状凝结时蒸汽不必通过液膜的附加热阻，而直接在传热面上凝结

2.影响蒸汽凝结换热的因素以上讨论的是纯饱和蒸汽在静止或流速影响可忽略不计的情况下凝结换热的计算，工程实际中还应考虑：（1）蒸汽的流速和流向以水蒸气膜状凝结为例，一般认为:蒸汽流速小于10m/s时，流速对传热影响很小，可忽略不计。蒸汽流速较大（介于10～25m/s）时，若蒸汽与液膜流动方向一致，液膜将加速变薄，表面传热系数增大；当流动方向相反时，液膜将减速增厚，表面传热系数减小。蒸汽流速很大（大于25m/s）时，将会把液膜吹离表面，不论流向如何，都会使表面传热系数增大。

2.影响蒸汽凝结换热的因素（2）蒸汽中含有不凝性气体如空气、氮气等，即使含量极微，也会对凝结换热产生十分有害的影响。排除不凝结气体是保证制冷系统冷凝器正常运行的关键。（3）过热蒸汽实验研究表明，水蒸气的过热度对凝结传热影响不大。一般冷凝器中蒸汽的过热度都不大，传热计算中可按饱和蒸汽处理。如水蒸气中含有1％的空气能使凝结表面传热系数降低60％

2.影响蒸汽凝结换热的因素（4）表面情况的影响冷凝器凝结壁面光滑、清洁、无油垢，有利于提高表面传热系数。（5）凝结壁面的形状及位置对一根管子而言，在其它条件相同的情况下，水平放置时的换热远比竖直放置时的换热效果好。在竖直管冷凝器上设置有疏液装置。

2.影响蒸汽凝结换热的因素对于水平管束，为了减薄下面管排上液膜的厚度，一般要减少竖直列上的管子数目，或者将管子的排列旋转一定的角度，使得凝结液沿下一根管子的切线方向流过。（6）管内凝结竖直管内部凝结水平管内部凝结

2.影响蒸汽凝结换热的因素竖直管内部凝结当蒸汽流向由上向下流动时，可使液膜流速加快，液膜变薄，使表面传热系数大大提高。采用竖直管内部凝结时，冷凝器一般做成单管程，并使蒸汽比较均匀地分配到每一根管内。水平管内部凝结对水平管，冷凝器往往采用多管程，其气液难以做到均匀分配。水平管内的凝结与水平管外的凝结相比较，在其它条件相同的情况时，前者的表面传热系数要低一些。凝结液膜总是向下流动如薄膜冷凝器