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表冷器的必要性基于热力学第二定律——根据热力学第二定律,封闭系统内部热能自发的流动方向是单向的,即只能从高热流向低热,在微观世界表现为承载热能的微观粒子只能由有序变成无序。所以,一个热机在有能量输入做功的同时,下游也必须有能量放出,这样上下游才会有热能差距,热能的流动才会成为可能,循环才会继续下去。所以,如果想让承载物重新做功,就必须先把没有完全释放的热能释放干净,这时候就需要用到表冷器。如果周围的热能比表冷器中的温度还要高的话,为了使得表冷器降温,就必须人为做功(一般来说是使用压缩机)。冷凝后的流体重新回归高有序、本地低热能的状态,可以重新做功。表冷器的选择包括形式和型号的选择,并确定流经表冷器的冷却水或空气的流量和阻力。表冷器型式的选择要考虑当地的水源、本地水温、本地气候条件,以及制冷系统总制冷量的大小和制冷机房的布置要求。在确定表冷器型式的前提下,根据冷凝负荷和表冷器单位面积的热负荷来计算表冷器的传热面积,以此来选定具体的表冷器的型号。
表冷器,为制冷系统的机件,属于换热器的一种,能把气体或蒸气转变成液体,将管子中的热量,以很快的方式,传到管子附近的空气中。表冷器工作过程是个放热的过程,所以表冷器温度都是较高的。发电厂要用许多表冷器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝。在冷冻厂中用表冷器来冷凝氨和氟利昂之类的制冷蒸气。石油化学工业中用表冷器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中,把蒸气转变成液态的装置也称为表冷器。所有的表冷器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。
蒸发就是用加热的方法,表冷器将含有不挥发性溶质的溶液加热至沸腾状况,使部分溶剂汽化并被移除,从而提高溶剂中溶质浓度的单元操作。工业生产中应用蒸发操作有以下几种场合:1、同城浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理(如冷却结晶)制取固体产品,例如电解烧碱液的浓缩,食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。2、同城同时浓缩溶液和回收溶剂,例如有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯,中药生产中酒精浸出液的蒸发等。3、同城为了获得纯净的溶剂,例如海水淡化等。总之,在化学工业、同城食品工业、同城制药等工业中,蒸发操作被广泛应用。