直接接觸冷凝器是指通過被冷卻氣體與冷卻液或冷凍液直接接觸實現冷凝的冷凝器。氣體和液體在冷凝器內部直接混合與接觸。得以儘可能地接近於傳熱和傳質的平衡。冷卻液可用噴淋塔、噴射器或氣液接觸塔噴入氣體。
基本介紹
- 中文名：直接接觸冷凝器
- 外文名：direct contact condenser
- 學科：生態工程
- 領域：環境科學
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定義
通過被冷卻氣體與冷卻液或冷凍液直接接觸實現冷凝的冷凝器。
簡介
在這類冷凝器中，冷熱兩流體是以直接混和的方式進行熱量交換的。這對於工藝上允許兩種流體可以混合的情況下，是較為方便有效的，所用設備也比較簡單，安裝，操作均很方便，常用於氣體的冷卻或含大量水蒸汽的高濕度廢氣的冷凝。在直接冷凝操作中，多以冷水為冷卻劑，凝結的液體或溶解在水中，或形成與水不相溶的液體。
在直接接觸冷凝器中，混合氣的顯熱借傳導和對流傳熱；而混合氣中蒸氣的冷凝潛熱的傳遞是和傳質同時進行的，借擴散和對流傳遞熱量。由於接觸冷凝器是借被冷凝物料與冷卻劑直接接觸，以達僻低溫度進行冷凝的，所以直接接觸冷凝器的關鍵，是盡力能增加兩相(混合氣和冷卻水)之間的接觸面積。
原理
氣體和液體在冷凝器內部直接混合與接觸。得以儘可能地接近於傳熱和傳質的平衡。冷卻液可用噴淋塔、噴射器或氣液接觸塔噴入氣體。常通過表面熱交換器循環冷卻液，使冷暖器散熱，以去除從氣體傳遞的顯熱。如果冷凝裝置不要求溫度接近於水的冰點，則循環冷卻液可用水。當用不同的冷卻液時，從冷卻液中分離凝結材料的方法也必須同時予以考慮。
接觸冷凝器
接觸冷凝器是冷凝器的兩大基本類型之一。在接觸冷凝器里，冷卻介質（通常為水）與廢氣直接接觸換熱，廢氣中的蒸氣態污染物冷凝，冷凝液與冷卻介質以廢液的形式排出冷凝器。
優點是有利於傳熱和解決防腐問題。設備主要類型有噴淋式、噴射式、填料式和塔板式。冷凝器排出的廢液一般不易回收，易造成二次污染，但油類物質可以按密度不同加以分離回收。
直接接觸式換熱
直接接觸式換熱是指對某些傳熱過程,例如氣體的冷卻或水蒸氣的冷凝等，可使熱、冷流體直接混合進行熱交換。這種換熱方式的優點是傳熱效果好，設備結構簡單。這種換熱方式所採用的設備稱為混合式換熱器。顯然，僅對於工藝上允許兩流體互相混合的情況,才能採用這種換熱方式。直接接觸換熱的機理比較複雜，它在進行傳熱的同時往往伴有傳質過程。
被冷凝的蒸汽與冷卻水在器內逆流流動，上升蒸汽與自上部噴淋下來的冷卻水相接觸而冷凝，冷凝液與冷卻水沿氣壓管向下流動。由於冷凝器通常與真空蒸發器相連，器內壓力為10~20 kPa,因此氣壓管必須有足夠的高度，一般為10~ 11m。
直接接觸傳熱
直接接觸傳熱是指兩股或多股流體在無固體間壁情況下的熱能傳遞過程，通常情況下還伴隨有傳質過程。由於冷熱流體間可直接進行物理接觸，因此該換熱方式與間壁式換熱相比，優點在於傳熱面積大、傳熱速率更高、傳熱效果好，且傳熱設備的結構更加簡單，維修方便，間壁式換熱設備中出現的熱膨脹、結垢及腐蝕問題可大大減少。直接接觸傳熱的方式多種多樣,一般根據分散相有無相變分成兩大類:不發生相變時的直接接觸傳熱和發生相變時的直接接觸傳熱。還詳細介紹了直接接觸傳熱過程、傳熱理論以及其在工業中的套用。
