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云南大理單程型表冷器這一大類表冷器的主要特點是:溶液在表冷器中只通過加熱室一次,不作循環(huán)流動即成為濃縮液排出。溶液通過加熱室時,在管壁上呈膜狀流動,故習(xí)慣上又稱為液膜式表冷器。根據(jù)物料在表冷器中流向的不同,單程型表冷器又分以下幾種。1.升膜式表冷器其加熱室由許多豎直長管組成。常用的加熱管直徑為25~50mm,管長和管徑之比約為100~150。料液經(jīng)預(yù)熱后由表冷器底部引入,在加熱管內(nèi)受熱沸騰并迅速汽化,生成的蒸汽在加熱管內(nèi)高速上升,一般常壓下操作時適宜的出口汽速為20~50m/s,減壓下操作時汽速可達100至160m/s或更大些。溶液則被上升的蒸汽所帶動,沿管壁成膜狀上升并繼續(xù)蒸發(fā),汽、云南大理當(dāng)?shù)匾夯旌衔镌诜蛛x器2內(nèi)分離,完成液由分離器底部排出,二次蒸汽則在頂部導(dǎo)出。須注意的是,如果從料液中蒸發(fā)的水量不多,就難以達到上述要求的汽速,即升膜式表冷器不適用于較濃溶液的蒸發(fā);它對粘度很大,易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料也不適用。
云南大理表冷器的必要性基于熱力學(xué)第二定律——根據(jù)熱力學(xué)第二定律,封閉系統(tǒng)內(nèi)部熱能自發(fā)的流動方向是單向的,即只能從高熱流向低熱,在微觀世界表現(xiàn)為承載熱能的微觀粒子只能由有序變成無序。所以,一個熱機在有能量輸入做功的同時,下游也必須有能量放出,這樣上下游才會有熱能差距,熱能的流動才會成為可能,循環(huán)才會繼續(xù)下去。所以,如果想讓承載物重新做功,就必須先把沒有完全釋放的熱能釋放干凈,這時候就需要用到表冷器。如果周圍的熱能比表冷器中的溫度還要高的話,為了使得表冷器降溫,就必須人為做功(一般來說是使用壓縮機)。冷凝后的流體重新回歸高有序、云南大理本地低熱能的狀態(tài),可以重新做功。表冷器的選擇包括形式和型號的選擇,并確定流經(jīng)表冷器的冷卻水或空氣的流量和阻力。表冷器型式的選擇要考慮當(dāng)?shù)氐乃?、云南大理本地水溫、云南大理本地氣候條件,以及制冷系統(tǒng)總制冷量的大小和制冷機房的布置要求。在確定表冷器型式的前提下,根據(jù)冷凝負荷和表冷器單位面積的熱負荷來計算表冷器的傳熱面積,以此來選定具體的表冷器的型號。
云南大理表冷器的熱工計算類型分兩種類型:一種是設(shè)計性的,多用于選擇定型的表冷器以滿足已知空氣初、云南大理附近終參數(shù)的空氣處理要求;另一種是校核性的,多用于檢查一定型號的表冷器能將具有一定空氣參數(shù)的空氣處理到什么樣的終參數(shù)。3.云南大理表冷器的熱工計算方法干球溫度效率法—對于一定型號的表冷器而言,熱工計算原則應(yīng)滿足下列條件:(1)空氣處理過程需要的Eg應(yīng)等于該表冷器能夠達到的Eg;(2)空氣處理過程需要的E應(yīng)等于該表冷器能夠達到的E;(3)空氣放出的熱量應(yīng)等于冷水吸收的熱量。4.關(guān)于表冷器熱工計算中系數(shù)的考慮表冷器經(jīng)長時間使用后,因外表面積積灰、云南大理附近內(nèi)表面結(jié)垢等原因,其傳熱系數(shù)會有所降低。為了保證在這種情況下表冷器的使用仍然可靠,在選擇計算時應(yīng)考慮一定的系數(shù)??梢圆捎眉哟髠鳠崦娣e的辦法考慮系數(shù),例如增加排數(shù)或增加迎風(fēng)面積。但由于產(chǎn)品規(guī)格有限,采用這種辦法往往做不到系數(shù)正好合適,或者給選擇計算工作帶來麻煩。因此,在工程上可考慮:(1)在選擇計算之初,將求得的Eg乘以系數(shù)a。對僅作冷卻用的表冷器取a=0.94;對冷熱兩用的取a=0.9。(2)計算過程中不考慮系數(shù),在表冷器規(guī)格選定之后將計算出來的水初溫再降低一些。水初溫的降低值可按水溫升的10%~20%考慮。
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