如何改變薄膜蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)
從改造管束著手以減薄液膜厚度從而增加蒸發(fā)強度。例如,我國某研究所對多種不同形式的管子進行冷凝實驗,選出一種較好的管外側(cè)開縱槽的管子,即在φ22X2mm的鋁管外側(cè)開出48條縱槽,異丁烷蒸氣在管外冷凝,管內(nèi)通冷水,總傳熱系數(shù)較同條件下有所變大。
國外曾有人在內(nèi)徑為50.8mm、長度為2.44m的內(nèi)、外開縱槽的銅管內(nèi),在常壓下對清水進行蒸發(fā)實驗,獲得的總傳熱系數(shù)較同條件下的光滑管高3~4倍。蒸汽在管外側(cè)槽峰上冷凝而產(chǎn)生冷凝液,由于表面張力的作用流至凹槽內(nèi),然后靠重力作用沿凹槽向下經(jīng)過而排走,使槽峰及其附近保持一層薄的液膜,而且管的上、下端基本一樣,使管子熱阻小,解決了在垂直光滑管上凝液膜上薄下厚使冷凝傳熱系數(shù)下降的缺點。當縱槽開在沸騰液側(cè)時,例如在升膜薄膜蒸發(fā)器中,溶液由下而上經(jīng)過槽底,然后分布到槽峰,因此傳熱面保持薄膜蒸發(fā)狀態(tài),再加上蒸汽高速拉膜上升,使溶液側(cè)的沸騰傳熱系數(shù)變高。
此外,在溶液中加入表面活性劑,可以減少溶液的表面張力,增加傳熱面的潤濕性,以免產(chǎn)生干點,使整個壁面能進行傳熱,表面活性劑在汽、液兩相間起到潤滑作用,減少流動阻力;由于管壁上覆蓋了表面活性劑,故可使溶液側(cè)壁面上不生成垢層,減小傳熱阻力。表面活性劑可以回收使用,回收方法是于完成液中鼓人空氣,活性劑即成泡沫浮在溶液表面上,可以回收95%~97%的活性劑。