《热工基础》课件-凝结换热

凝结换热热工基础电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库凝结换热当饱和蒸汽与低于饱和温度的冷壁面接触时，就会放出汽化潜热，凝结成液体附着在壁面上，此现象即为凝结换热。在发电厂中的凝汽器、回热加热器内，水蒸气与管壁之间的换热都是凝结换热。凝结换热珠状凝结膜状凝结凝结换热珠状凝凝结中，蒸汽与壁面直接接触，而膜状凝结时，蒸汽要通过凝结液膜与壁面传热，所以珠状凝结比膜状凝结的换热系数高。实验测量表明，珠状凝结的换热系数为同样情况下膜状凝结换热系数的5~10倍以上。膜状凝结换热的计算01影响膜状凝结换热的因素02目

录Content01电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库膜状凝结换热的计算凝结换热

1.竖壁上凝结液膜的流动及局部换热系数蒸汽在竖壁上凝结时，凝结液在重力作用下向下流动。自竖壁顶部向下，液膜厚度和凝结液质量流量不断增加，当液膜的厚度达到一定值时，其流动状态由层流变为紊流。在物性一定的条件下，膜状凝结换热系数的大小主要取决于液膜的厚度和膜层内液体的运动状态。凝结换热竖壁层流(Re<1600)膜状凝结的平均对流换热系数g为重力加速度，m/s2；r为汽化潜热，由饱和温度查取，J/kg；H为竖壁高度，m；ts为蒸汽相应压力下的饱和温度，℃；tw为壁面温度，℃；ρl为凝结液的密度，kg/m3；λl为凝结液的热导率，W/(m·℃)；μl为凝结液的动力粘度，Pa·s。凝结换热

2.水平圆管外的膜状凝结换热由于管径一般不很大，所以蒸汽在水平圆管外的膜状凝结液膜一般为层流，其平均膜状凝结换热系数为水平圆管外膜状凝结换热的对流换热系数α与竖壁的计算形式一样，只是将公式中的高度H改成了管外径d，系数1.13改成了0.725。02电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库影响膜状凝结换热的因素凝结换热液态居中，因此当气体离液态区越远，分子间距越大分子间作用力越小，就可以看做理想气体。从传热机理来看，管子横放时，管外液膜薄而短，而竖放时液膜厚而长，因此同一根管子横放时的凝结换热系数比竖放时要大，凝汽器内的管束都是水平放置的。1.管道的布置方式凝结换热液态居中，因此当气体离液态区越远，分子间距越大分子间作用力越小，就可以看做理想气体。实践证明，纯净水蒸气中的容积含气率若增加1％，凝结换热系数将下降60％~70％，而且随着压力的降低，情况更加严重。2.不凝性气体的影响（1）在凝结液膜表面形成不凝结性气体膜，产生附加热阻影响换热；（2）使蒸汽分压力降低，凝结时饱和温度下降，换热温差减小影响换热。凝结换热液态居中，因此当气体离液态区越远，分子间距越大分子间作用力越小，就可以看做理想气体。当蒸汽的流动方向与液膜流动方向相反且流速不大时，他使液膜减速且增厚，导致凝结换热系数下降。但当流速大到能撕裂吹散液膜时，凝结换热系数将增大。3.蒸汽流速的影响当蒸汽速度较大，蒸汽的流动方向与液膜流动方向一致时，蒸汽的运动加速了液膜的流动，使液膜变薄，液膜导热热阻减小；同时，由于水蒸汽的驱赶作用，能使液膜表面的不凝结气体被吹散，气膜热阻也减小。这样，水蒸气凝结过程的总热阻减小，凝结换热系数增加。凝结换热液态居中，因此当气体离液态区越远，分子间距越大分子间作用力越小，就可以看做理想气体。蒸汽在水平管束外凝结时，各排管子的凝结换热系数与第一排管子是不一样的，由于凝结液体的下落，下面各排管子管外液膜增厚，因而凝结换热系数逐排减小。一般来说，当排数相同时，叉排管束的凝结换热系数最大，辐向排列的管束凝结换热系数次之，顺排管束的凝结换热系数最小。4.管束的布置方式凝结换热液态居中，因此当气体离液态区越远，分子间距越大分子间作用力越小，就可以看做理想气体。5.表面状况的影响换热表面粗糙不平会使凝结液膜的流动阻力增加，从而增加液膜厚度，使液膜层热阻随之增加，凝结换热系