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说明蒸发器的工作过程
来源: 时间:2022-03-21

说明蒸发器的工作过程。

答:来自冷干机预冷器的压缩空气(已经被预先脱了一部分水,但含水量还相当大)进入蒸发器在壳程中运动,曲折前进过程中与蒸发器管程内的低温冷媒蒸汽进行对流热交换。管内冷媒液体吸热沸腾(通称蒸发)成冷媒蒸汽是相变过程,在冷媒液体完全想变成气体之前,蒸发压力保持不变。蒸发温度也保持不变,压缩空气在热交换过程中温度会越来越接近冷媒液体的蒸发温度。但由于受到冷干机结构限制,蒸发器换热面积不可能无限增大,压缩空气与冷媒蒸汽中之间的传热温差总是存在的。因此压缩空气所能达到的冷却温度,在任何时候也不可能等于或低于蒸发温度。

蒸发器是冷干机里温度最低的地方,且蒸发温度与蒸发压力相对应,蒸发压力低,蒸发温度也低。压缩空气在蒸发器里与管内冷媒的蒸发温度进行对流交换,由于管内低压冷媒液体在蒸发过程中作等温吸热,因此管外压缩空气在流动过程中温度是逐步降低的;空气最终冷却到的温度取决于多种因素,例如:冷媒液体的蒸发温度。蒸发器换热面面积、压缩空气流线形态(平流还是紊流)、空气流速等。这些都是在设计中—确定。在蒸发温度一定条件下,蒸发器的热面积对压缩空气最终温度的影响最大。换热面积大,空气最终温度与蒸发温度的温差就小。从理论上讲,只要蒸发器的换热面积足够大,压缩空气的最终冷却温度的温差就小。从理论上讲,只要蒸发器的换热面积足够大,压缩空气的最终冷却温度可以无限接近管内冷媒液体的蒸发温度,但实际上是不可能做到的。在冷干机现实条件下,压缩空气的最终冷却温度(即理论“压力露点”)比蒸发温度高3~5℃是经常有的。

在冷干机里,蒸发器是吸收压缩空气热量(使之降温)的主要换热部件。同时它又以冷却后的压缩空气作载体,减部分冷量提供预冷器,用来冷却温度更高的上游压缩空气,结果又使本身热负荷得以减轻。这种彼此串接供冷的最终效果是减少了系统对外界的能量需求。由于供制冷损的存在(以排出凝结水为主),蒸发器不可能将所吸到的冷量完全提供给预冷器,而预冷器里由于饱和热空气冷凝相变的存在,也不可能将所吸收的冷量全部转化为热空气显温的降低。与其他制冷设备相比,这种复杂的冷量供需关系,是冷干机所特有的,这也说明,在冷干机中制冷并不是工作目的,而是为了达到减少空气含水量的中间手段。

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