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直接接觸傳熱的表冷器實際生產(chǎn)中,有時還應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,同時進行傳熱使水分蒸發(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,故結構簡單,特別適用于易結晶、結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,表冷器的結構型式很多,各有其優(yōu)缺點和適用的場合。在選型時,首先要看它能否適應所蒸發(fā)物料的工藝特性,包括物料的粘性、熱敏性、腐蝕性以及是否容易結晶或結垢等,然后再要求其結構簡單、易于制造、金屬消耗量少,維修方便、傳熱效果好等等。
1、同城經(jīng)常進行表冷器的檢漏工作。泄漏是表冷器常見的故障現(xiàn)象,在使用過程中應注意經(jīng)常檢漏。氨表冷器泄漏時,有刺激性氣味,漏點處不結霜。對泄漏處可用酚酞試紙檢查,因為氨是堿性,遇酚酞試紙變紅色。用眼看時,一般在表冷器的某處不結霜的地方通常就是泄漏點,也可在泄漏處用肥皂水找漏。氟利昂表冷器泄漏的檢查可使用鹵素燈和鹵素檢漏儀,也可用肥皂水找漏。檢查時可先用眼查看蒸發(fā)排管上是否有油跡,因為氟利昂與油能互溶,氟利昂泄漏時,油也會從漏點滲出,因此,哪里有油跡,哪里就泄漏。用鹵素燈檢漏時,若某處有氟利昂泄漏時,鹵素燈燃燒的火焰由藍色變成微綠、同城淺綠、同城草綠、同城紫綠、同城紫色等顏色可判斷氟利昂泄漏量的多少。若火焰呈深綠或紫色時,火焰中的 有毒,不能長時間用此方法檢查。這種情況下,可用肥皂水檢查泄漏點。對于微量泄漏時,應使用鹵素檢漏儀進行檢漏。2、同城經(jīng)常對表冷器的結霜狀況進行檢查。當霜層過厚時,應及時除霜。當結霜異常時,可能是由于堵塞造成的,應及時查找原因并予以排除。3、同城表冷器長期停用時,將制冷劑拙到儲液器或冷凝器中,使表冷器的壓力保持在0.05MPa(表壓)左右為宜。若為鹽水池中的表冷器,還需用自來水沖洗,沖洗后在池內(nèi)注滿自來水。
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原因危害表冷器循環(huán)冷卻水中含有大量的鹽類物質、同城腐蝕產(chǎn)物和各種微生物,由于未對其進行水處理,表冷器運行一段時間后水側會結有大量的鈣鎂碳酸鹽垢及藻類、同城微生物淤泥、同城粘泥等,這些污垢牢固附著于銅管內(nèi)表面,導致傳熱惡化、同城循環(huán)壓力上升、同城機組真空度降低,影響機組的運行效率,造成較大的經(jīng)濟損失。傳統(tǒng)的清洗方法通常采用化學清洗-酸洗,這種方法對各種沉積都有效,比機械方法省時。但化學清洗對系統(tǒng)和其他金屬部件有腐蝕性,容易出現(xiàn)腐蝕設備管線的事情,而且在排放時污染環(huán)境。
表冷器的熱濕交換是在主體空氣與緊貼換熱器外表面的邊界層空氣之間的溫差和水蒸氣分壓力差作用下進行的。它可以實現(xiàn)兩種空氣處理過程:當邊界層空氣溫度低于主體空氣的露點溫度時,將發(fā)生減濕冷卻過程或稱濕冷過程(濕工況);當邊界層空氣溫度雖低于主體空氣溫度,但尚高于其露點溫度時將發(fā)生等濕冷卻過程(干工況)。
減濕冷卻過程中,由于邊界層空氣與主體空氣之間不但存在溫差,也存在水蒸氣分壓力差,所以通過換熱器表面不但有顯熱交換,也有伴隨濕交換的潛熱交換。由此可知,濕工況下的表冷器比干工況下有更大的熱交換能力,或者說對同一臺表冷器而言,在被處理的空氣干球溫度和水溫保持不變時,空氣濕球溫度越高,表冷器的冷卻減濕能力越大。
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