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海南表冷器的熱濕交換是在主體空氣與緊貼換熱器外表面的邊界層空氣之間的溫差和水蒸氣分壓力差作用下進(jìn)行的。它可以實(shí)現(xiàn)兩種空氣處理過程:當(dāng)邊界層空氣溫度低于主體空氣的露點(diǎn)溫度時(shí),將發(fā)生減濕冷卻過程或稱濕冷過程(濕工況);當(dāng)邊界層空氣溫度雖低于主體空氣溫度,但尚高于其露點(diǎn)溫度時(shí)將發(fā)生等濕冷卻過程(干工況)。
減濕冷卻過程中,由于邊界層空氣與主體空氣之間不但存在溫差,也存在水蒸氣分壓力差,所以通過換熱器表面不但有顯熱交換,也有伴隨濕交換的潛熱交換。由此可知,濕工況下的表冷器比干工況下有更大的熱交換能力,或者說對(duì)同一臺(tái)表冷器而言,在被處理的空氣干球溫度和水溫保持不變時(shí),空氣濕球溫度越高,表冷器的冷卻減濕能力越大。
1.海南表冷器按蒸發(fā)方式分:自然蒸發(fā):即溶液在低于沸點(diǎn)溫度下蒸發(fā),如海水曬鹽,這種情況下,因溶劑僅在溶液表面汽化,溶劑汽化速率低。沸騰蒸發(fā):將溶液加熱至沸點(diǎn),使之在沸騰狀態(tài)下蒸發(fā)。工業(yè)上的蒸發(fā)操作基本上皆是此類。2.按加熱方式分:直接熱源加熱它是將燃料與空氣混合,使其燃燒產(chǎn)生的高溫火焰和煙氣經(jīng)噴嘴直接噴入被蒸發(fā)的溶液中來加熱溶液、海南當(dāng)?shù)厥谷軇┢恼舭l(fā)過程。間接熱源加熱 容器間壁傳給被蒸發(fā)的溶液。即在間壁式換熱器中進(jìn)行的傳熱過程。3.按操作壓力分:可分為常壓、海南當(dāng)?shù)丶訅汉蜏p壓(真空)蒸發(fā)操作。很顯然,對(duì)于熱敏性物料,如抗生素溶液、海南當(dāng)?shù)毓葢?yīng)在減壓下進(jìn)行。而高粘度物料就應(yīng)采用加壓高溫?zé)嵩醇訜幔ㄈ鐚?dǎo)熱油、海南當(dāng)?shù)厝埯}等)進(jìn)行蒸發(fā)4.按效數(shù)分:可分為單效與多效蒸發(fā)。若蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽直接冷凝不再利用,稱為單效蒸發(fā)。若將二次蒸汽作為下一效加熱蒸汽,并將多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián),此蒸發(fā)過程即為多效蒸發(fā)。
直接接觸傳熱的海南表冷器實(shí)際生產(chǎn)中,有時(shí)還應(yīng)用直接接觸傳熱的表冷器。它是將燃料(通常為煤氣和油)與空氣混合后,在浸于溶液中的燃燒室內(nèi)燃燒,產(chǎn)生的高溫火焰和煙氣經(jīng)燃燒室下部的噴嘴直接噴入被蒸發(fā)的溶液中。高溫氣體和溶液直接接觸,同時(shí)進(jìn)行傳熱使水分蒸發(fā)汽化,產(chǎn)生的水汽和廢煙氣一起由表冷器頂部排出。其燃燒室在溶液中的浸沒深度一般為0.2~0.6m,出燃燒室的氣體溫度可達(dá)1000℃以上。因是直接觸接傳熱,故它的傳熱效果很好,熱利用率高。由于不需要固定的傳熱壁面,故結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,特別適用于易結(jié)晶、海南結(jié)垢和具有腐蝕性物料的蒸發(fā)。在廢酸處理和硫酸銨溶液的蒸發(fā)中,它已得到廣泛應(yīng)用。但若蒸發(fā)的料液不允許被煙氣所污染,則該類表冷器一般不適用。而且由于有大量煙氣的存在,限制了二次蒸氣的利用。此外噴嘴由于浸沒在高溫液體中,較易損壞。從上介紹可以看出,表冷器的結(jié)構(gòu)型式很多,各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用的場(chǎng)合。在選型時(shí),首先要看它能否適應(yīng)所蒸發(fā)物料的工藝特性,包括物料的粘性、海南熱敏性、海南腐蝕性以及是否容易結(jié)晶或結(jié)垢等,然后再要求其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、海南易于制造、海南金屬消耗量少,維修方便、海南傳熱效果好等等。
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