５期

郑宏飞等：横管降膜蒸发内系统自平衡多效回热式太阳能海水淡化装置模拟

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的传热系数相当于闪蒸或竖管蒸发的１．５—２．０倍。

因此，在相同的热负荷条件下所需的传热面可大为

节省‘５｜。

水平管（横管）降膜蒸发过程的总传热系数可分

成两个主要部分：管外蒸发侧传热膜系数和管内冷

凝侧传热膜系数，而管外降膜的流动状态是蒸发侧

传热膜系数的决定因素。令ｕ——横管降膜蒸发过

程的总传热系数，Ｗ／（ｍ２・℃）；＾。和＾：——分别表

示管内冷凝侧传热系数和管外蒸发侧传热系数，Ｗ／

（ｍ２・℃）。应有：

吉＝击＋去

（・）

Ｕ一矗．’＾，

、１ ７

研究表明，有许多因素会对管内冷凝侧的传热

系数＾，产生影响，特别是管内的蒸汽流动速率、管

径和传热温差等。文献［６］在实验研究的基础上给

出了一组关系式如下：

ｆ

＾ｌ＿Ｋ＋｛

【

即。。（１Ｄ。。一ｌＤ。Ｇ）．｜｝ｉ［＾ｆｇ＋詈ｃｐｌＬ（ｒ。一ｎ）］ｌｉ

————■ｉ瓦百＿ｉ广———一Ｊ

（２）

其中，Ｋ＋＝０．３５０８（詈）‘０船（胁。）ｎ唧；船。＝之警，

称为剪切Ｒｅｖｌｌｏｌｄｓ数。

而对于水平管外侧的传热系数＾：的计算，已有

不少研究者进行过介绍。ｓｅｍａｓ根据自己的实验数

据，总结出横管降膜蒸发的一组传热关系式如下［７］：

无ｚ＝吼ｚｔ（寿）｛（兰）０２４（篆）０６６

（３）

秽２Ｉ．

Ｐ２Ｌ

“２Ｌ

式中，无：——管外蒸发的平均传热系数；Ｃ——一个

常数，当管的直径ｄ＝２５ｌ砌时，ｃ＝ｏ．０１９２５；直径ｄ

＝５０Ｉ砌时，Ｃ＝０．０１７２９。

文献［６］指出，对单管传热过程管外降膜蒸发表

面传热系数危：为：

＾：＝５．・∞×ｔ。一１１害端ｃ嘉，一０．４笠△吃奶×

（１＋垒乓垒）ｓ・瑚

（４）

蒸汽在竖壁上凝结时，在竖壁的上段液膜较薄，

液膜处于层流。在液膜沿着重力方向往下流动的过

程中，蒸汽仍不断凝结，液膜不断加厚，流速加快。

当液膜的厚度达到一定值时，其流动状态由层流变

为湍流。

竖壁层流（胁＜１６００）膜状凝结的局部换热系数

可表示为【８

Ｊ：

珏南＝［群粤积］百

㈤

２实验装置及运行原理

本装置的主要运行原理及测试系统如图２所

示。装置内的蒸发器和冷凝器结构如图３所示。

１．装置外壳壁；２．淡水储存罐；３．真空泵；４．进海水

控制阀；５．冷却水循环泵；６．冷却水分流阀；７．抽

淡水泵；８．抽浓盐水泵；９＿力Ⅱ热水循环泵；ｌＯ．加热

水箱；１１．加热水分流阀；１２、１３．循环泵；１４．蒸发

器；１５．第一级蒸发一冷凝器；１６．第二级蒸发一冷凝

器；１７．冷凝器；１８．进海水盘管；１９．淡水收集盘；

２０．隔栅；２１．淡水连通管；２２．液位计；２３．盐水连通

管；２４．盐水连通管；２５．冷却水箱

图２装置的运行原理示意图

Ｆｉｇ．２

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ａ．蒸发一冷凝器部面图

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ｂ．蒸发器和冷凝器

正视及俯视图

图３蒸发和冷凝部件结构图

Ｆｉｇ．３

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装置的基本构成如下：由装置外壳壁组成一个

大的空腔，空腔的两端由圆形封头密封，以便耐压。

　

万方数据