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冷凍式干燥機水冷凝器的特點和要求

文章出處:杭州保固凈化責任編輯:Adhzbg人氣:發表時間:2017-04-21 15:34【
冷凍式干燥機

  冷凍式干燥機水冷式冷凝器有什么特點?

  水冷式冷凝器的特點是傳熱效率高、結構比較緊湊,能保證良好的散熱,故適合于大中型冷凍式干燥機。但是這種冷凝器需要又冷卻水系統,且管內壁商結水垢會降低傳熱效果,清洗也比較困難。

  很多冷凍式干燥機的冷凝器采用制冷劑(氟利昂)在關外冷凝,冷卻水在管內流動干式冷凝方法帶走熱量。

  氟利昂干式冷凝器的殼體用鍋爐鋼板卷制焊成,兩端焊有管板,殼體內的冷卻銅管用脹接方式連接在管板上。為提高冷卻水在管內的流速,水蓋上設有隔板,成為多流程冷凝器。殼體上有進氣管、出液管、放空氣管、放油管,安全閥等,水冷凝器端部蓋板上還有放水的旋塞,在天寒季節可放空內存積水,防止凍結。

  由于氟利昂黏度較大,導熱系數較小,放熱系數也比較小,故一般采用滾扎螺紋的紫銅管作傳熱管,壁厚多為3-4mm。

  冷凍式干燥機水冷式冷凝器對冷卻水有何要求?

  氟利昂冷凝器的冷卻水速度Vw一般取1.5-2.0m/s,采用低肋片管時,Vw可取為2.0-3.0m/s,以進一步減小熱阻。冷卻水溫升可取4-6℃,使用循環水時可使用下限,平均對數傳熱溫差取7℃。由于氟利昂液體用潤滑互相溶解,可認為傳熱銅管外壁上不存在油垢。

  在誰冷凝器中,水側表面溫度越高,水的流速越低,水中含鹽量越大,傳熱表面越粗糙,那么水中鹽分就容易沉積在傳熱面上形成水垢,污垢系數也越大。

  我過規定,當傳熱管材質為紫銅時,水側污垢系數取1.74×10-4(m2·k/w)。冷卻水最好采用軟化水,以防使用日久管內結構傳熱系數下降。

  在水冷凝器中,由于水在管內的流動狀態與水速、管徑及水溫有關,在一定的管徑和水溫條件下,所選取的水速應保證水的流動狀態處于紊流狀態,即雷諾數Re=CWdi/V>104。

  上式中CWdi,和V分別為水速、管內徑和水的運動黏度;若Re小于104,水側換熱系數會大大降低。

  氟利昂臥式管殼式冷凝器冷卻水的設計水速還與冷凝器的年運行小時有關,為了延長冷凝器的使用壽命,對年運行時間較長的冷凝器應取較低的設計水速。下表給出了氟利昂臥式管殼式冷凝器按年運行小時數選擇的冷卻水流速。

                 冷卻水在氟利昂臥式管殼式冷凝器中的設計流速
年運行小時數 h 1500 2000 3000 4000 6000 8000
水速 m/s 3.0 2.9 2.7 2.4 2.1 1.3

  常用的水冷凝器的傳熱系數K和單位面積傳熱強度qf見下表。

                 常用水冷凝器的傳熱系數K和單位面積傳熱強度qf
冷凝器類型 K (w/m2·℃) qf (w/m2) 對應條件
氟利昂臥式水冷凝器 (R22) 870-930(光管)
750-800(肋管)
4650-5230 (R22) 水速:1.5-2.5m/s
Δtm=7-9℃
低肋管,肋化系數≥3.5
套管式水冷凝器 (R22) 110(光管)
950(肋管)
3500-4000 水速:2-3m/s
Δtm=8-11℃
低肋管,肋化系數≥3.5

  對水冷式冷凝器總的技術要求有哪些?

  在冷凍式干燥機設計冷凝器時,除了遵照換熱器的常規要求外,還必須滿足下列條件:

  1.冷凝器中凝結出來的制冷劑液體,應暢通無阻地快速流走,一面影響制冷劑蒸汽換熱管間的熱交換效果。

  2.必須使用制冷劑液體最大限度的實現過冷,讓冷卻介質帶走更多的熱量。

  3.應在冷凝器的最高不問設備性能良好的排氣閥,否則將會形成氣墊,使冷凝器內壓力升高,還會導致一部分冷卻面積得不到有效利用。

  據此,對冷凝器的基本要求是:

 ?、賯鳠釓姸雀?②結構簡單、輕巧、制造工藝好 ③操作安全、方便 ④容易檢漏 ⑤便于清除污垢 ⑥運輸和安裝方便 ⑦價格低廉。

  其中高的傳熱強度對冷凝器的功能尤為重要。傳熱強度主要取決與冷凝過程的放熱強度、冷凝介質的放熱強度和傳熱表面被油垢及水垢的污染程度。


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