冷凝器中的传热介绍

冷凝器内制冷剂与周围介质进行热交换时，存在一些热阻，它由制冷剂冷凝时生成的液膜、管壁以及沉积在管壁内外表面上的污垢所产生的热阻。

影响冷凝器传热强度的主要因素有：

(一）制冷剂冷凝时的放热系数

制冷剂冷凝时的放热系数，取决于制冷剂蒸气凝结的形式，根据制冷剂液体和壁面的润湿情况可分为膜状凝结和珠状凝结。由于液体薄膜的导热系数很小，则热阻就很大。而珠状凝结，不形成完整的薄膜，因此，珠状凝结时的放热系数比膜状凝结时大得多，一般可达15~20倍。

但实际生产中出现的多为膜状凝结。故实际计算中，为保证冷凝器的凝结效果，均以膜状凝结作为计算依据。

制冷剂蒸气的流速和流向也是一个影响因素，若蒸气流向和冷凝液流向一致，则冷凝液能迅速下降，液膜变薄，提高放热系数;流向相反，液膜增厚，降低放热系数。如果蒸气流速大到可以吹得液膜脱离壁面，则也可以提高放热系数。

制冷剂蒸气中含不凝性气体时，随制冷剂蒸气的冷凝，不凝性气体将逐渐积聚在冷凝器壁附近，形成很薄的空气层,但由于气体的导热系数很小，阻很大，因此大大降低了冷凝时的放热系数。

另外，对于冷凝壁面比较粗糙或有氧化表皮，均会影响液膜下降的速度，而冷凝管的横竖排布也会影响液膜的厚薄。

从以上分析可得出结论，要提高冷凝时的放热系数，其结构和系统的设计必须使冷凝形成的液体及时从冷凝壁面移去，并保持管壁的光洁。

(二）冷却介质——水（或空气）侧的放热系数

从增强传热的观点来看，应尽量提高冷却介质的流速，以提高放热系数。另外，较高的流速还可以降低污垢的沉积,减少冷却介质侧污垢的影响。但流速超过一定数值之后，使流动阻力增大，势必增加输送机械的流量和功率。因此，应对之进行技术经济分析，选择最佳的流速。一般冷凝器内，水的流速为0.8~1.2m/S(氨、钢管)或小于2.5m/s(氟利昂、铜管），空气的流速为2?4m/s。

(三）制令剂传热面上油膜的影响

在氨冷凝器里，从制冷压缩机带出来的润滑油附于管壁而成为沉积物。这层油膜虽然很薄（约0.05~0.08mm),但油的导热系数(A=0.14W/(m?K))很小，油膜的热阻较大，大大影响传热。制冷系统里的油，除了在压缩机中，都是无益的。因此，从压缩机排出的制冷剂蒸气，必须要先进入油分离器，除去制冷剂蒸气中所含的润滑油，以免带入整个制冷系统。这对氨制冷系统是十分重要的。在氟利昂制冷系统中，由于油溶解于氟利昂液体中，因此冷凝管壁上就不会形成油膜。

(四）冷却介质传热面上污垢的影响

水冷式冷凝器，水一侧污垢的热阻包括水垢、锈蚀以及污泥杂质等的附加热阻，污垢的传热系数一般较小，如水垢的导热系数2.326W/(m.K),这就影响热的传递。空冷式冷凝器，空气侧污垢同样影响热的传递，所以在实际操作中应经常除去冷却介质侧传热面上的污垢，以利热的传递。