4.冷凝传热的影响因素和强化措施 从前面的讲述中可知，对于纯的饱和蒸汽冷凝时，热阻主要集中在冷凝液膜内，液膜的厚度及 其流动状况是影响冷凝传热的关键。所以，影响液膜状况的所有因素都将影响到冷凝传热。 物性的影膜厚度越小一a:冷凝液个三a个。 (1)流体 好携执 大—新大款系大一设二 湾厚府越小一，个 以上的分析与前面 (2)温度差影响 当液膜作层流流动时，△t。一tw,△t↑，则蒸汽冷凝速率加大，液膜增厚6↑，Q↓。 汽而言 由于蒸汽中常含有微量的不凝性气 过这层 热阻 由 气体的 ，使蒸汽冷凝 传热系数 降。实验可 正明： 当蒸汽 %时 下降 右 因此，在冷凝器的设计中，在高处安装气体排放口：操作时，定期排放不凝气体，减少不凝气 体对a的影响。 (4)蒸汽流速与流向的影响 前面分 用于需 静止或流速不大的情况。蒸汽的流速对α有较大的影响 间的 与液膜流向相同时 会加速液膜流 使液膜 薄8↓，α个：蒸汽与液膜流向相反时，会阻碍 ，个个 一般冷凝器设计时，蒸汽入口在其上部，此时蒸汽与液膜流向相同，有利于个。 (5)蒸汽过热的影响 蒸汽温度高于操作压强下的饱和温度时称为过热蒸汽。 过热蒸汽与比其饱和温度高的壁面接触(tw>t)，壁面无冷凝现象，此时为无相变的对流传热 ，由两个串联的传热过程组成：冷却和冷凝 和潜热都考虑进来， 冷凝来处理 所以前面的公式仍适用。但此时应把显热 过热蒸汽的比热和温度。 中i 气显热增加较小， 近似用饱和蒸汽计算 及布置方 (7)化传热提施 对于纯蒸汽冷凝，恒压下，为一定值。即在气相主体内无温差也无热阻，α的大小主要取决于液 膜的厚度及冷凝液的物性。所以，在流体一定的情况下，一切能使液膜变薄的措施将强化冷凝传热 过程。 减小液膜厚度最直接的方法是从冷凝壁面的高度和布置方式入手。如在垂直壁面上开纵向沟槽 以减薄壁面上的液膜厚度。还可在壁面上安装金属丝或翅片，使冷凝液在表面张力的作用下，流向 金属丝或翅片附近集中，从而使壁面上的液膜减薄：使冷凝传热系数得到提高。 液体地时的流传热系 对液体加热时，液体内部伴有液相变为气相产生汽泡的过程称为沸腾。 按设备的尺寸和形状可分为：8 4．冷凝传热的影响因素和强化措施 从前面的讲述中可知，对于纯的饱和蒸汽冷凝时，热阻主要集中在冷凝液膜内，液膜的厚度及 其流动状况是影响冷凝传热的关键。所以，影响液膜状况的所有因素都将影响到冷凝传热。 （1）流体物性的影响 冷凝液，则液膜厚度越小；冷凝液。 冷凝潜热 r，同样的热负荷 Q 下冷凝液量小，则液膜厚度越小。 以上的分析与前面讲的经验关联式一致。在所有的物质中以水蒸汽的冷凝传热系数最大，一般 为 104 /（m2 .K）左右，而某些有机物蒸汽的冷凝传热系数可低至 103W/（m2 .K）以下。 （2）温度差影响 当液膜作层流流动时，t=ts－tW，t，则蒸汽冷凝速率加大，液膜增厚,。 （3）不凝气体的影响 上面的讨论都是对纯蒸汽而言的，在实际的工业冷凝器中，由于蒸汽中常含有微量的不凝性气 体，如空气。当蒸汽冷凝时，不凝气体会在液膜表面浓集形成气膜。这样冷凝蒸汽到达液膜表面冷 凝前，必须先以扩散的方式通过这层气膜。这相当于额外附加了一热阻，而且由于气体的导热系数 小，使蒸汽冷凝的对流传热系数大大下降。实验可证明：当蒸汽中含空气量达 1%时，下降 60%左 右。 因此，在冷凝器的设计中，在高处安装气体排放口；操作时，定期排放不凝气体，减少不凝气 体对的影响。 （4）蒸汽流速与流向的影响 前面介绍的公式只适用于蒸汽静止或流速不大的情况。蒸汽的流速对有较大的影响，蒸汽流速 较小 u<10m/s 时，可不考虑其对的影响。当蒸汽流速 u>10m/s 时，还要要考虑蒸汽与液膜之间的摩 擦作用力。 蒸汽与液膜流向相同时，会加速液膜流动，使液膜变薄,；蒸汽与液膜流向相反时，会阻碍 液膜流动，使液膜变厚,；但 u时，会吹散液膜，。 一般冷凝器设计时，蒸汽入口在其上部，此时蒸汽与液膜流向相同，有利于。 （5）蒸汽过热的影响 蒸汽温度高于操作压强下的饱和温度时称为过热蒸汽。 过热蒸汽与比其饱和温度高的壁面接触（tW>ts），壁面无冷凝现象，此时为无相变的对流传热 过程。过热蒸汽与比其饱和温度低的壁面接触（tW<ts），由两个串联的传热过程组成：冷却和冷凝。 整个过程是过热蒸汽首先在气相下冷却到饱和温度，然后在液膜表面继续冷凝，冷凝的推动力 仍为t=ts－tW。 一般过热蒸汽的冷凝过程可按饱和蒸汽冷凝来处理，所以前面的公式仍适用。但此时应把显热 和潜热都考虑进来 r c t t r  = p ( v − s ) + ，为过热蒸汽的比热和温度。工业中过热蒸汽显热增加较小，可 近似用饱和蒸汽计算。 （6）冷凝面的高度及布置方式 以减薄壁面上的液膜厚度为目的。 （7）强化传热措施 对于纯蒸汽冷凝，恒压下 ts 为一定值。即在气相主体内无温差也无热阻，的大小主要取决于液 膜的厚度及冷凝液的物性。所以，在流体一定的情况下，一切能使液膜变薄的措施将强化冷凝传热 过程。 减小液膜厚度最直接的方法是从冷凝壁面的高度和布置方式入手。如在垂直壁面上开纵向沟槽， 以减薄壁面上的液膜厚度。还可在壁面上安装金属丝或翅片，使冷凝液在表面张力的作用下，流向 金属丝或翅片附近集中，从而使壁面上的液膜减薄；使冷凝传热系数得到提高。 二、液体沸腾时的对流传热系数 对液体加热时，液体内部伴有液相变为气相产生汽泡的过程称为沸腾。 按设备的尺寸和形状可分为：