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冷阱凝結面積的確定

   2022-04-12 sj75
核心提示:冷阱凝結面積的確定

冷阱凝結面積的確定冷阱凝結面積可按擱板有效面積的0.9一1.4倍匹配。為了說明這個問題,現近似計算出在不同傳熱量時冷講蒸發(fā)溫度和冰表面溫度之間的溫差(表6-1)和不同管徑、不同結冰厚度時的結冰量(表6-2)。

從表6-2中數據可知,如果1m擱板面積配1m2冷阱凝結面積,若制品裝量為10mm厚(即1m擱板裝10kg),無論何種管徑,升華到總裝量一半左右時,其結冰厚度僅為4mm。又由表6-1可知,冰厚4mm時,除冷凝管熱負荷高達1.5kW/m2,其管內和冰表面的溫差為5.5℃以外,其余熱負荷下,溫差均在4.3℃下,而最大升華速率只會出現在開始升華階段,其冰厚尚未達到4mm。當升華速率為每小時開華1mm厚時,其熱負荷僅有0.74kW/m2.這種熱負荷下即使冰厚15mm,管面和冰層表面福差亦只有4.9℃,如果裝量增如到15mm厚,在升華到總裝量的45%左右時,管徑為20mm以下的凝結管上的冰厚也只有5mm厚,此時凝結熱負荷在1.2kW/m以下時,其管內與冰表面的溫差也在4.7℃以下。一般米說,這個溫差在5℃左右是經濟合理的,既不會使冷斑面積過大,增加設備投資,又不會使制玲機冷量降低很多,因此冷凝面積與擱板面積按1:1匹配是比較合適的。但是玲疑表面結冰是不均勻的,計算值與實際值也會有偏差,考感這些因素按0.9~1,4倍匹配應是合適的。其中凍干瓶裝制品冷凝面積可以配小一些,凍干容易干燥,裝量大的盤裝制品面積應配大一些。

一般情況下匹配更大的冷凝面積是沒有必要的。因為即使其面積再增大一倍,其溫差減小50%也只有1.5一2.5℃,這對制冷機的運行條件只略有改善,但管長增加一一倍,管外可能造成水蒸氣流動阻力增大或冷阱體積增大,其管內工質或者流速減小,或者流程增長阻力增大,這都會減小管內放熱系數和增大傳熱溫差。

抵消所獲得的好處。此外在一60℃左右時,管外水蒸氣流動阻力增大1Pa,就會要求制拎機蒸發(fā)溫度降低3.5℃,由于冷凝面積增大造成水蒸氣流動阻力增大時,不僅制冷機運行條件得不到改善,還會適得其反,因此太大的凝結面積是沒有必要的。


 
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