竖直星型翅片管结霜的实验研究
星型翅片管结霜是影响空浴式汽化器性能的一个重要因素。在不同的环境温湿度条件下,通过改变汽化介质的压力和流量,研究竖直星型翅片管的霜层生长规律,以及结霜对翅片管的传热性能的影响。研究发现,霜层的生长与环境温度,空气湿度,介质流量、压力等因素都有关系,其中空气湿度的影响尤为明显。结霜过程是个非稳态过程,霜层的生长会降低翅片管的传热性能,从而降低翅片管的出口气体温度。通过对竖直星型翅片管结霜性能的研究,对优化环境参数、发挥气化器最大性能,确定除霜方法都具有重要意义。
 
随着我国经济的快速增长,对工业气体的需求也急剧上升。在气体储运和输配系统中,气化器是必不可少的关键设备之一。其作用是将低温液化气体气化并加热至适当的温度,使其能够进入管网输送至用户终端。目前主要的气化器形式有电热式、电热水浴式、热水循环式、空温式几种,空温式气化器的优点是其运行费用远远低于其它气化器,正因为如此,空温式气化器日益受到用户的青睐。但是,空温式气化器在运行过程中将不可避免地出现结霜现象,导致气化器换热热阻过大,气化能力下降。研究竖直星形翅片管的结霜性能,对于评价空温式气化器的传热与安全性能具有十分重要的意义。国内外学者对翅片管的结霜有过大量研究,取得大量成果。最早研究翅片管换热器表面结霜问题的是W.F.Stoecker,他主要研究强制对流下空气速度和翅片间距对翅片管结霜的影响。他发现空气速度越大,翅片间距越小,结霜量也就越多。并且随着霜的生长,起初翅片管空气侧平均换热系数h呈上升趋势。当霜生长到一定量时,h值开始下降。Miller研究了户外单排条缝翅片管在热泵工况条件下的结霜。研究结果表明,在热泵工况下户外环境的温度和湿度是影响其结霜的主要原因。