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直接接觸傳熱的廣東潮州表冷器實(shí)際生產(chǎn)中,有時(shí)還應(yīng)用直接接觸傳熱的表冷器。它是將燃料(通常為煤氣和油)與空氣混合后,在浸于溶液中的燃燒室內(nèi)燃燒,產(chǎn)生的高溫火焰和煙氣經(jīng)燃燒室下部的噴嘴直接噴入被蒸發(fā)的溶液中。高溫氣體和溶液直接接觸,同時(shí)進(jìn)行傳熱使水分蒸發(fā)汽化,產(chǎn)生的水汽和廢煙氣一起由表冷器頂部排出。其燃燒室在溶液中的浸沒深度一般為0.2~0.6m,出燃燒室的氣體溫度可達(dá)1000℃以上。因是直接觸接傳熱,故它的傳熱效果很好,熱利用率高。由于不需要固定的傳熱壁面,故結(jié)構(gòu)簡單,特別適用于易結(jié)晶、廣東潮州結(jié)垢和具有腐蝕性物料的蒸發(fā)。在廢酸處理和硫酸銨溶液的蒸發(fā)中,它已得到廣泛應(yīng)用。但若蒸發(fā)的料液不允許被煙氣所污染,則該類表冷器一般不適用。而且由于有大量煙氣的存在,限制了二次蒸氣的利用。此外噴嘴由于浸沒在高溫液體中,較易損壞。從上介紹可以看出,表冷器的結(jié)構(gòu)型式很多,各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用的場合。在選型時(shí),首先要看它能否適應(yīng)所蒸發(fā)物料的工藝特性,包括物料的粘性、廣東潮州熱敏性、廣東潮州腐蝕性以及是否容易結(jié)晶或結(jié)垢等,然后再要求其結(jié)構(gòu)簡單、廣東潮州易于制造、廣東潮州金屬消耗量少,維修方便、廣東潮州傳熱效果好等等。
廣東潮州表冷器的必要性基于熱力學(xué)第二定律——根據(jù)熱力學(xué)第二定律,封閉系統(tǒng)內(nèi)部熱能自發(fā)的流動(dòng)方向是單向的,即只能從高熱流向低熱,在微觀世界表現(xiàn)為承載熱能的微觀粒子只能由有序變成無序。所以,一個(gè)熱機(jī)在有能量輸入做功的同時(shí),下游也必須有能量放出,這樣上下游才會有熱能差距,熱能的流動(dòng)才會成為可能,循環(huán)才會繼續(xù)下去。所以,如果想讓承載物重新做功,就必須先把沒有完全釋放的熱能釋放干凈,這時(shí)候就需要用到表冷器。如果周圍的熱能比表冷器中的溫度還要高的話,為了使得表冷器降溫,就必須人為做功(一般來說是使用壓縮機(jī))。冷凝后的流體重新回歸高有序、廣東潮州本地低熱能的狀態(tài),可以重新做功。表冷器的選擇包括形式和型號的選擇,并確定流經(jīng)表冷器的冷卻水或空氣的流量和阻力。表冷器型式的選擇要考慮當(dāng)?shù)氐乃?、廣東潮州本地水溫、廣東潮州本地氣候條件,以及制冷系統(tǒng)總制冷量的大小和制冷機(jī)房的布置要求。在確定表冷器型式的前提下,根據(jù)冷凝負(fù)荷和表冷器單位面積的熱負(fù)荷來計(jì)算表冷器的傳熱面積,以此來選定具體的表冷器的型號。
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