蒸汽壓力和流向流速對冷凍干燥機(jī)凝結(jié)換熱的影響？

       冷凍干燥機(jī)凝結(jié)換熱是變相流體換熱的一種。工質(zhì)在飽和溫度下釋放熱量，由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)的過程稱為凝結(jié)（或冷凝）。凝結(jié)換熱是伴隨著相變的對流換熱，是制冷系統(tǒng)中冷凝器的主要換熱方式。蒸汽同低于飽和溫度的冷壁接觸，就會凝結(jié)成液體。 在壁面上凝結(jié)液體的形式有兩種。一種是膜狀凝結(jié)，其凝結(jié)液能很好得潤濕壁面，在壁面上形成一層完整的液膜像下流動。 另一種是珠狀凝結(jié)，其凝結(jié)液不能潤濕壁面而聚結(jié)成一個個液珠向下滾動。由于珠狀凝結(jié)，壁面除液珠粘住的部分外，其余都裸露于蒸汽中，因此其換熱熱阻比膜狀凝結(jié)要小得多，珠狀凝結(jié)的換熱系數(shù)可達(dá)膜狀凝結(jié)的幾十倍。在工業(yè)設(shè)備中大量出現(xiàn)的是膜狀凝結(jié)。

　　蒸汽壓力對冷凍干燥機(jī)凝結(jié)換熱的影響：

　　在制冷系統(tǒng)的冷凝器中，制冷劑蒸汽壓力通常稱為冷凝高壓，該壓力對冷凝器中的凝結(jié)換熱影響很大，因?yàn)檎羝麎毫Φ拇笮Q定了氣體的冷凝溫度（飽和溫度）的高低。在飽和狀態(tài)下，壓力越大，冷凝溫度越高，與壁溫?fù)Q熱溫差就越大，越有利于凝結(jié)換熱。因此，在制冷系統(tǒng)中保持冷凝器內(nèi)的一定高壓是必須的。 制冷系統(tǒng)中不允許混有不凝性氣體，所謂不凝結(jié)氣體指的是空氣、氮?dú)庵惖臍怏w，他們通常壓力下不會凝結(jié)成液體。不凝性氣體在制冷系統(tǒng)中即使含量甚微，也會對凝結(jié)換熱產(chǎn)生是否有害的影響。實(shí)驗(yàn)表明，蒸汽中含有1%重量的空氣，會使凝結(jié)對流換熱系數(shù)降低60%。因?yàn)椴荒Y(jié)氣體層的存在，使蒸汽在抵達(dá)液膜表面進(jìn)行凝結(jié)之前，必須以擴(kuò)散方式穿過不凝結(jié)氣體層，使蒸汽與壁面之間的熱阻加大，減弱了熱量的傳遞。因此，排出不凝結(jié)氣體是保證制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

　　冷凍干燥機(jī)蒸汽流速和流向?qū)δY(jié)換熱效果的影響：

　　當(dāng)制冷劑蒸汽流速＜10m/s時，通常不考慮流速給凝結(jié)換熱造成影響。當(dāng)蒸汽流速增大且與液膜流動方向相同時，會使膜層減薄，導(dǎo)致凝結(jié)換熱系數(shù)α增大。例如流速為70m/s時，當(dāng)換熱系數(shù)大到靜止時的1.4倍，流速為50m/s時，α增大約1.36倍，流速為40m/s時，α增到約1.28倍，流速為30m/s時，α增大1.21倍，流速為20m/s時，α增大1.13倍。流速反向時，則α減小。但如果蒸汽流速很大，由于氣流能打膜層吹離壁面，都會促使換熱系數(shù)增強(qiáng)。