淺析影響制冷劑側(cè)傳熱的因素
2016-06-27
在冷凝器中，制冷劑蒸氣與低溫的壁面接觸后就放熱凝結(jié)為一層液體薄膜，并在重力的作用下向下流動。液膜也具有導(dǎo)熱熱阻，它的增厚將使制冷劑側(cè)的熱阻增大，傳熱系降低。因此，當(dāng)制冷劑蒸氣與冷凝液膜朝同一方向運動時，液膜與傳熱壁面的分離較快，傳熱系敷增大。
1、蒸氣的流向和流速
在冷凝器中，制冷劑蒸氣與低溫的壁面接觸后就放熱凝結(jié)為一層液體薄膜，并在重力的作用下向下流動。液膜也具有導(dǎo)熱熱阻，它的增厚將使制冷劑側(cè)的熱阻增大，傳熱系降低。因此，當(dāng)制冷劑蒸氣與冷凝液膜朝同一方向運動時，液膜與傳熱壁面的分離較快，傳熱系敷增大。而當(dāng)制冷劑蒸氣與冷凝液膜反方向運動時，傳熱系數(shù)的降低或增大將取決于制冷劑蒸氣的流速。流速較小時，液膜流動緩慢，液膜變厚，傳熱系數(shù)降低;流速較大時，液膜將會被制冷劑蒸氣帶著向上流動，以至被吹散，這時傳熱系數(shù)增大。
2、傳熱壁面的粗糙度
傳熱壁面的粗糙度對冷凝液膜的厚度有很大影響。當(dāng)壁面很粗糙時，液膜流動的阻力會增加，從而使流動緩慢，液膜變厚，于是傳熱系數(shù)降低。根據(jù)試驗，傳熱壁面嚴(yán)重粗糙時，可使傳熱系數(shù)下降20%—30%。所以，傳熱壁面應(yīng)保持光滑和清潔。
3、制冷劑蒸氣中含空氣或其他不凝性氣體
在制冷系統(tǒng)中，總會有一些空氣以及制冷劑和潤滑油在高溫下分解出來的不凝性氣體存在，這些不凝性氣體進(jìn)入冷凝器后，將附著在冷凝液膜的附近，使制冷劑蒸氣的分壓力減少，從而影響制冷劑蒸氣的凝結(jié)放熱，使傳熱系數(shù)顯著降低。因此，必須采取措施，既要防止空氣滲入制冷系統(tǒng)內(nèi)，又要及時地將系統(tǒng)中的不凝性氣體排出。
4、制冷劑蒸氣中含有潤滑油
當(dāng)制冷劑蒸氣中含有潤滑油時，潤滑油也將在傳熱表面上形成油膜，增加了導(dǎo)熱熱阻，降低了傳熱系數(shù)。制冷劑蒸氣中的含油對凝結(jié)放熱的影響，取決于潤滑油在制冷劑中的溶解程度。對于氟利昂制冷系統(tǒng)，當(dāng)含油濃度小于6%～7%時，可不考慮它對傳熱的影響，但超過此限度時，傳熱系數(shù)將會降低。因此，在制冷設(shè)備中要設(shè)置高效的油分離設(shè)備，以減少制冷劑中的含油量。
5、冷凝器的構(gòu)造形式
冷凝器的結(jié)構(gòu)不同，制冷劑蒸氣側(cè)的傳熱情況也不同。但不管何種形式的冷凝器，要想提高傳熱系數(shù)，必須保證能迅速地將傳熱表面的冷凝液體排除，并保證傳熱表面的光滑和清潔。
