TPM相变锅炉凝结换热机理概述

来源/作者： TPM咨询服务中心丨发布时间：2017-06-21 丨浏览次数：

　　1、TPM设备管理培训公司提出：锅炉凝结换热现象

　　蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时，将汽化潜热释放给固体壁面，并在壁面上形成凝结液的过程，称凝结换热现象。有两种凝结形式。

　　2、锅炉凝结换热的分类

　　蒸汽与低于相应压力下饱和温度的冷壁面或冷液体相接触时，就会发生凝结现象。蒸汽释放出气化浴热并凝结为液体。当凝结过程在冷壁面上进行时，视凝结液体依附壁面的不同．可分为膜状凝结和珠状凝结两种。

锅炉凝结换热

　　1）膜状锅炉凝结换热

　　（1）定义：锅炉凝结换热液体能很好地湿润壁面，并能在壁面上均匀铺展成膜的凝结形式，称膜状凝结。

　　（2）特点：壁面上有一层液膜，凝结放出的相变热（潜热）须穿过液膜才能传到冷却壁面上，此时液膜成为主要的换热热阻

　　当凝结液体能润湿壁面（凝结液和壁面的润湿角θ＜90＝时，凝结液体在壁面上形成一层完整的液膜，这种凝结称为膜状凝结。膜状凝结时，壁面总是被一薄层凝结液膜所覆盖，这层液膜把蒸汽与冷壁面隔开。因此，当形成液膜后．蒸汽凝结只能在液膜表面上发生，凝结时放出的潜热必须通过这层液膜才能传给冷壁面。由于蒸汽凝结为液体的相变热阻通常较小（表现在气—液界面的温度一班近似等于蒸汽的饱和温度），因此这层液膜是膜状凝结传热过程的主要热阻。

　　在膜态凝结时由于冷凝壁面被冷凝液覆盖，蒸汽凝结放出的汽化潜热必须通过液膜后由壁面带走，因而成为凝结换热的主要热阻，如果冷凝壁面是水平放置，那么随着凝结过程的进行液膜厚度会逐步增加，热阻也就越来越大；如果冷凝壁面是竖直安放，那么液膜会在重力作用下向下流动，形成一个流动的液膜层，随着沿途蒸汽的不断凝结液膜也会逐步增厚，变成一个类似于流体边界层的流动换热的模式。显然，竖直壁面上部的换热性能要好于竖直壁面的下部。

　　2）珠状锅炉凝结换热

　　（1）定义：凝结液体不能很好地湿润壁面，凝结液体在壁面上形成一个个小液珠的凝结形式，称珠状凝结。

　　θ小则液体湿润能力强，就会铺展开来。一般情况下，工业冷凝器，形成膜状凝结，但珠状凝结的形成比较困难且不持久（虽然h膜h珠）。

　　（2）特点：凝结放出的潜热不须穿过液膜的阻力即可传到冷却壁面上。

　　当凝结液不能润湿壁面（θ＞90）时，凝结液在壁面许多点上（称为凝结核心）以—颗颗小液珠的形式依附于壁面，这种凝结称为珠状凝结。在界面力的作用下，这些液珠逐渐长大，到一定尺寸后，当重力的影响超过界面力时，它们便随机地沿壁滚下。这些滚下的液珠与相通的液珠汇合成较大的液滴，在向下滚动的同时．扫清了沿途的液珠，让出无液珠的壁面供继续凝结．这样在冷劈面上又会有新的液珠形成并长大。

　　这样，凝结过程主要是直接在冷壁面上进行的，没有凝结液膜引起的附加热阻，因此有较高的换热强度。实验表明珠状凝结的换热系数比膜状凝结要高5—10倍以上。虽然如此，但到目前为止．在工业冷凝器中还没能创造出持久地保持珠状凝结的工作条件。珠状凝结的机理及保证产生珠状凝结的条件正在广泛地研究中。如果冷凝壁面水平放置，壁面迟早会被冷凝液覆盖；如果冷凝壁面是竖直安放，液珠会逐步变大而沿着壁面向下滚动，使得冷凝壁面始终能与蒸汽直接接触，保持良好的热交换性能。

　　在其它条件相同时，珠状凝结的表面传热系数定大于膜状凝结的传热系数。

　　3、锅炉凝结换热产生的条件：固体壁面温度必须低于蒸气的饱和温度。

欢迎您浏览TPM咨询服务中心官网！若对本页面内容不感兴趣或想了解更多与您企业、行业相关的资讯，可通过以下方式寻找解决方法：

1：点击右侧“在线咨询”按钮，您可以和我们的专家老师在线咨询；

2：在网站右上角“搜索框” 输入您感兴趣的关键词，搜索相关内容；

3：工作时间可拨打我们的全国咨询热线：133-8960-3856 进行咨询；

4：非工作时间请点击网站下方的“留言” 按钮，留下您的联系方式和需要咨询的内容，我们将安排专业顾问给您解答；

5：点击TPM咨询服务中心(QQ群号:491012356)，为您提供在线问题答疑、学习交流、分享互助、资料下载等帮助；