水平管降膜蒸发器的蒸发机理分析
水平管降膜蒸发器作为一种高效节能换热设备,影响其换热效果的因素很多,众多研究者对此进行了大量的研究工作,但由于气液界面存在的波动引起水平管降膜蒸发传热的复杂性,使研究的结果有所不同,而且大部分的研究都集中在海水淡化领域,对于制冷行业的水平管降膜蒸发器蒸发机理的研究还很少,本文因此对此机理进行分析。
管外制冷剂流态分析
流动形态
水平管束间液膜的流动形态主要有滴状流、柱状流和片状流3种主要流态,另有少量的滴-柱状流和柱-片状流两种过渡流态。管间流动形式与制冷剂的流率、管间距及制冷剂的性质有关。
水平管降膜蒸发器技术最早出现在19 世纪,直到20 世纪90 年代,才开始用在制冷系统上。降膜式蒸发器是将制冷剂喷淋在蒸发管上,利用制冷剂管外蒸发达到与管内工质换热的目的,也就是冷媒介质在蒸发管内流动,与蒸发管外流过的制冷剂液体进行换热,使其蒸发,实现热量的传递。目前,水平管降膜蒸发器广泛应用于食品、化工、海水淡化等行业且在这些领域其应用技术已比较成熟,但是在制冷行业的应用还处于初期阶段。水平管降膜蒸发器技术具有自身的特点,这主要包括:拥有较高的换热系数,这可以减小蒸发器的体积,节约空间,降低成本;同时,管外制冷剂流体的压力降很小,可以忽略不计,从而可以减小温差损失;此外,可以大大减少制冷剂的充注量,通过对大量数据的统计,在相同的制冷量下,采用降膜蒸发器的充注量要比满液式蒸发器少大约25%。