液氨鹤管是一种广泛应用于工业领域的重要设备。其原理是利用液氨在鹤管中流动形成液膜,通过加热使其汽化,从而带走热量。下面将详细介绍液氨鹤管的原理和工作过程。
一、工作原理
液氨鹤管是一种传热设备,它的工作原理基于液相薄膜传热和汽化传热两种传热方式的结合。液氨在鹤管内壁形成一层液膜,膜厚大约为0.2-0.5mm,随着液体的流动,膜层会不断更新。在这过程中,鹤管外侧的热源使得液氨的表面温度升高,液氨被加热后逐渐汽化,汽化所需的潜热就从液氨中吸收,从而达到冷却的目的。
二、工作过程
液氨鹤管的工作过程可分为三个阶段,即液膜传热阶段、汽化传热阶段和汽液两相传热阶段。
(1)液膜传热阶段
当液氨通过鹤管时,由于管壁的表面粗糙度很小,因此会在管壁上形成一层液膜。这个过程是通过液态分子流动产生的,液膜的厚度由液态分子的流速和液体的粘度共同决定。
(2)汽化传热阶段
当液氨通过鹤管时,它会受到鹤管外侧的加热作用,从而逐渐升高温度。当液体的表面温度达到饱和温度时,液体开始汽化。液氨的汽化热是通过吸收周围热源而得到的。
(3)汽液两相传热阶段
当液氨开始汽化时,液膜就不再连续存在。此时,液氨与氨气共存,它们之间发生传热作用。这个过程是通过汽液两相之间的密切接触来实现的。
三、应用领域
液氨鹤管广泛应用于工业领域,尤其是在制冷技术中。液氨鹤管的优点是传热效果好,并且在低温环境下具有稳定的性能。此外,该设备还可应用于工厂废水处理、蒸馏、干燥和沸腾器中。
综上所述,液氨鹤管是一种利用液相薄膜传热和汽化传热两种传热方式的传热设备,在工业领域有着广泛的应用。