水-水降膜蒸发器的模拟仿真和优化

摘要

由于具有换热性能突出、制冷剂充注量小等优点,降膜蒸发器已被广泛应用于海水淡化等行业.然而,由于存在液位控制和干斑效应等实际操作问题,在压缩式制冷系统中,降膜蒸发器的设计还需要进一步优化.为解决这个问题,构建了水-水降膜蒸发器的仿真模型.采用有限元方法,获得了沿管程的温度、热流变化情况.对于现有的四管程降膜蒸发器,在80℃蒸发沸腾和0.4 kg·s?1的喷淋量下,为获得最大的换热量,进行了详细的模拟计算,基于模型的计算结果,建议采用两管程降膜、两管程满液的液位控制方式.本模型同时给出了沿管程换热时的传热系数分布情况,提出了满液降膜分界线,为后续的降膜蒸发器结构设计优化提供了新思路.