答:冷凝蒸發器的液氧面都要求保持在一定的高度(由設計制造單位提供數據),以強化換熱和保證運行安全。
冷凝蒸發器的換熱過程是氣氮冷凝放出冷凝潛熱,把熱量傳給液氧使之汽化成氣氧的過程。換熱的強烈程度與氣氮冷凝、液氧蒸發的過程有關。以長管式冷凝蒸發器為例,液氧在管內蒸發、沸騰的狀態自下至上大致可分為3個區段:即預熱段、沸騰段和蒸氣段,如圖46所示。
3個區段的換熱情況不同,其中以沸騰段換熱最為強烈。為了得到比較大的沸騰傳熱系數(表示流體對流換熱能力強弱的表面傳熱系數,其單位是W/(m2•℃)),必須選擇適當的條件,以縮短預熱段和蒸氣段的長度,擴大蒸發段的長度。影響蒸發、沸騰強度的因素有:單位熱負荷(單位時間、單位面積的傳熱量)、管子的幾何尺寸和液面相對高度(管內靜液面高度與管長之比)。實驗表明,在一定的管子的幾何尺寸和熱負荷的情況下,液面相對高度h=0.3~0.4時,沸騰傳熱系數較大。這時,管內沸騰段與預熱段分配比較合理。液氧面過低或過高都將引起傳熱性能變差。液氧面過低(h<0.2),在管子上部有較長的干蒸氣區,使這段管子的傳熱面積
沒有得到充分利用;液面過高(h>0.7),則沸騰區中的液氧有可能被帶出而不能形成傳熱效果最好的液膜段,沸騰強度就要減弱。
此外,液氧面過高時,由于液面高度的靜壓作用,將導致液氧平均溫度升高,傳熱溫差減小,單位熱負荷降低。若保持傳熱溫差不變,則需提高下塔壓力,這也是不利的。液氧面過低不安全,造成過量的乙炔在表面積聚,有爆炸的危險。
設計這種冷凝蒸發器時,一般將相對液面的值取得稍高些,取h=0.5以上,在這樣的高度運行時工況較穩定,容易操作。
現在考慮安全第一,國內外都推薦把板式冷凝蒸發器浸泡在液氧里,稍犧牲傳熱效果以保設備安全。
對于冷凝側要也注意液氮液面不能過高,它也會影響傳熱效果(相當于傳熱面積不足),致使氣氮冷凝量和液氧蒸發量均減少,空氣吃不進,液氧面上漲,上塔壓力降低。
冷凝蒸發器的換熱過程是氣氮冷凝放出冷凝潛熱,把熱量傳給液氧使之汽化成氣氧的過程。換熱的強烈程度與氣氮冷凝、液氧蒸發的過程有關。以長管式冷凝蒸發器為例,液氧在管內蒸發、沸騰的狀態自下至上大致可分為3個區段:即預熱段、沸騰段和蒸氣段,如圖46所示。
3個區段的換熱情況不同,其中以沸騰段換熱最為強烈。為了得到比較大的沸騰傳熱系數(表示流體對流換熱能力強弱的表面傳熱系數,其單位是W/(m2•℃)),必須選擇適當的條件,以縮短預熱段和蒸氣段的長度,擴大蒸發段的長度。影響蒸發、沸騰強度的因素有:單位熱負荷(單位時間、單位面積的傳熱量)、管子的幾何尺寸和液面相對高度(管內靜液面高度與管長之比)。實驗表明,在一定的管子的幾何尺寸和熱負荷的情況下,液面相對高度h=0.3~0.4時,沸騰傳熱系數較大。這時,管內沸騰段與預熱段分配比較合理。液氧面過低或過高都將引起傳熱性能變差。液氧面過低(h<0.2),在管子上部有較長的干蒸氣區,使這段管子的傳熱面積
沒有得到充分利用;液面過高(h>0.7),則沸騰區中的液氧有可能被帶出而不能形成傳熱效果最好的液膜段,沸騰強度就要減弱。
此外,液氧面過高時,由于液面高度的靜壓作用,將導致液氧平均溫度升高,傳熱溫差減小,單位熱負荷降低。若保持傳熱溫差不變,則需提高下塔壓力,這也是不利的。液氧面過低不安全,造成過量的乙炔在表面積聚,有爆炸的危險。
設計這種冷凝蒸發器時,一般將相對液面的值取得稍高些,取h=0.5以上,在這樣的高度運行時工況較穩定,容易操作。
現在考慮安全第一,國內外都推薦把板式冷凝蒸發器浸泡在液氧里,稍犧牲傳熱效果以保設備安全。
對于冷凝側要也注意液氮液面不能過高,它也會影響傳熱效果(相當于傳熱面積不足),致使氣氮冷凝量和液氧蒸發量均減少,空氣吃不進,液氧面上漲,上塔壓力降低。