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水平管内混合蒸汽凝结影响因素的数值分析

栏目:行业动态 · 发布日期:2021年3月16日 · 作者:中成泵业

含有不冷凝气体的冷凝传热被广泛用于石化,核电,海水淡化等行业。比如,在核反应堆中使用的被动安全壳冷却系统中,安全壳中的热量可以通过冷凝空气中的水蒸气而除去,以防止核燃料泄漏。当海水被淡化时,空气被用作蒸发室中的载体,首先被盐水加湿,并且包含大量空气的水蒸气进入冷凝室,并且水蒸气被冷凝以获得淡水。在纯化对苯二甲酸(PTA)的生产中,由氧化反应产生的醋酸蒸汽和氧化剂空气也需要通过钛冷凝器以回收醋酸溶剂。

众所周知,在静态混合蒸汽中,空气中只有0.5%的体积分数会降低50%的传热系数。与垂直方向的研究相比,水平管中混合蒸汽的传热机理仍不清楚。由于水平管中冷凝的复杂性,不对称的液膜分布导致冷凝器管沿周向的传热性能出现严重差异。

为了分析影响水平管内混合蒸汽凝结特性的因素,建立了基于扩散层理论的通用传热模型。首先介绍了传热模型的原理,然后介绍了模型的求解过程。最后,分析了不冷凝气体含量,混合气体流量和系统压力对冷凝特性的影响。结果表明,增加不可凝气体的质量分数会降低管内的凝结传热系数。增加混合气体流量会增加传热系数,从而减弱不冷凝气体对冷凝的阻碍作用,尤其是当入口不冷凝气体含量较高时;增加系统压力虽然降低了管内传热系数,却增加了总传热量。


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