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蒸发器中的传热系数的影响因素

像冷凝器一样,蒸发器有许多影响传热系数的因素,主要包括:

(1)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中的沸腾状态,其沸腾形式分为气泡沸腾和薄膜沸腾。气泡沸腾的放热系数高于薄膜沸腾。

当温差小于25时,气泡沸腾和薄膜沸腾取决于传热温差。气泡沸腾发生在3TC。随着温度的升高,传热表面上会产生越来越多的气泡。当温差达到25~30E时,气泡非常密集,放热系数达到最大。如果温差大于25 ~ 30,沸腾形式就会改变。因为气泡太密集,它们在传热表面上相互融合形成气膜,此时气膜沸腾。

由于气膜将制冷剂液体与传热表面分离,热阻增加,放热系数降低,因此放热系数随着温差的增加而降低。工业上使用的蒸发器通常应该控制传热温差以获得气泡沸腾。因此,在实际制冷系统中,传热温差一般在10左右,蒸发器中的制冷剂液体处于沸腾状态。

制冷剂的物理特性和蒸发温度也会影响制冷剂沸腾时的放热系数。在相同的沸腾条件下,R22的沸腾放热系数比R12高20%。当蒸发温度降低时,放热系数也降低。当氟利昂制冷剂的蒸发温度从1降至1时,放热系数下降15%~20%。

制冷剂液体对传热表面的润湿性好,沸腾时产生小气泡,基底薄,易于与传热表面分离,放热系数大;相反,气泡的形成较大,甚至形成气膜,并且放热系数较小。蒸发器的结构有利于沸腾产生的气泡尽快离开传热面,放热系数高;相反,放热系数降低。

(2)冷却介质(盐水或空气等)的放热强度。)

它主要取决于冷却介质的流速。如果流速壁大,放热系数会增加,但是如果流速过大,机器栗子的功耗会增加,所以生理盐水的流速为0.75 ~ 2m/s

此外,它还受到传热表面的几何特征(结构和形状)的影响。改善几何特性可以增强流体流动的扰动,破坏层流边界层,增强传热。

(3)传热表面的结垢程度

(1)在制冷剂侧的传热表面上,管内壁上的污垢主要是制冷剂中夹带的润滑油,该润滑油在制冷剂蒸发后沉积在蒸发器管中。过度沉积会形成油膜。此时,热阻增加,放热系数降低。

(2)冷却介质侧的传热面,如盐水腐蚀管壁生锈,热阻大;此外,如果盐水的浓度过大或过小,盐或冰会析出并附着在传热表面,这也会增加热阻并降低传热系数。为此,应采用封闭的盐水循环系统,以减少盐水与空气的接触,必要时应添加缓蚀剂,以减少盐水对金属的腐蚀。控制盐水的浓度,防止盐或冰的沉淀。

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