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如何改變薄膜蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)

  從改造管束著手以減薄液膜厚度從而增加蒸發(fā)強(qiáng)度。例如,我國(guó)某研究所對(duì)多種不同形式的管子進(jìn)行冷凝實(shí)驗(yàn),選出一種較好的管外側(cè)開(kāi)縱槽的管子,即在φ22X2mm的鋁管外側(cè)開(kāi)出48條縱槽,異丁烷蒸氣在管外冷凝,管內(nèi)通冷水,總傳熱系數(shù)較同條件下有所變大。
  國(guó)外曾有人在內(nèi)徑為50.8mm、長(zhǎng)度為2.44m的內(nèi)、外開(kāi)縱槽的銅管內(nèi),在常壓下對(duì)清水進(jìn)行蒸發(fā)實(shí)驗(yàn),獲得的總傳熱系數(shù)較同條件下的光滑管高3~4倍。蒸汽在管外側(cè)槽峰上冷凝而產(chǎn)生冷凝液,由于表面張力的作用流至凹槽內(nèi),然后靠重力作用沿凹槽向下經(jīng)過(guò)而排走,使槽峰及其附近保持一層薄的液膜,而且管的上、下端基本一樣,使管子熱阻小,解決了在垂直光滑管上凝液膜上薄下厚使冷凝傳熱系數(shù)下降的缺點(diǎn)。當(dāng)縱槽開(kāi)在沸騰液側(cè)時(shí),例如在升膜薄膜蒸發(fā)器中,溶液由下而上經(jīng)過(guò)槽底,然后分布到槽峰,因此傳熱面保持薄膜蒸發(fā)狀態(tài),再加上蒸汽高速拉膜上升,使溶液側(cè)的沸騰傳熱系數(shù)變高。
  此外,在溶液中加入表面活性劑,可以減少溶液的表面張力,增加傳熱面的潤(rùn)濕性,以免產(chǎn)生干點(diǎn),使整個(gè)壁面能進(jìn)行傳熱,表面活性劑在汽、液兩相間起到潤(rùn)滑作用,減少流動(dòng)阻力;由于管壁上覆蓋了表面活性劑,故可使溶液側(cè)壁面上不生成垢層,減小傳熱阻力。表面活性劑可以回收使用,回收方法是于完成液中鼓人空氣,活性劑即成泡沫浮在溶液表面上,可以回收95%~97%的活性劑。
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