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高低溫換熱器表面處理

2019-12-27

高低溫換熱器表面處理


1. 首先,我們要知道為什么要采用親水膜和疏水膜。主要是防止蒸發溫度低于0度的時候,防止蒸發器結霜,造成傳熱系數先變大后變小,Z后導致蒸發溫度越來越低,耗功率變大。


2. 如果蒸發器表面溫度低于空氣露點的時候,會有水分凝結在蒸發器表面,但是我們要明白這種方式屬于那種凝結方式,是珠狀凝結還是膜狀凝結。一般情況下屬于珠狀凝結,而不是膜狀凝結。(蒸發器表面不是理想中的光滑),對于開始凝結時候,面積增大,換熱量也大;但是隨著液滴不斷增大,熱阻變大,換熱效果變差。并不是一開始就變大的。


3.采用這兩種在傳導上沒有太大區別,都是經過表面處理,疏水膜多用疏水材料,國外有憎水膜以用在換熱器上。國內一些廠家將蒸器用金色的親水膜處理后當純紫銅賣給環境試驗設備公司


 4.蒸發器因翅片間距小,濕空氣在蒸發器表面冷凝時易于產生水珠形成“水橋“,從而使空氣阻力增加,風量減小,傳導變差。而親水膜使翅片表面的水珠聚集在一起而使其沿翅片表面流下,從而”水橋“消失且即使風速較高水也不會飛濺(風速小于臨界速度),親水性膜的厚度約為1~2μm。


5.這個實驗清華大學曾經在做過試驗,時間長了以后效果都變差,所以沒有廣泛推廣。


一、親水性

帶有極性基團的分子,對水有大的親和能力,可以吸引水分子,或溶解于水。這類分子形成的固體材料的表面,易被水所潤濕。具有這種特性都是物質的親水性。

親水性指分子能夠透過氫鍵和水形成短暫鍵結的物理性質。因為熱力學上合適,這種分子不只可以溶解在水里,也可以溶解在其他的極性溶液內。一個親水性分子,或說分子的親水性部份,是指其有能力極化至能形成氫鍵的部位,并使其對油或其他疏水性溶液而言,更容易溶解在水里面。親水性和疏水性分子也可分別稱為極性分子和非極性分子

肥皂擁有親水性和疏水性兩端,以使其可以溶解在水里,也可以溶解在油里。因此,肥皂可以去除掉水和油之間的界面。

材料對水具有親合力的性能。金屬板材如鉻、鋁、鋅及其生成的氫氧化物以及具有毛細現象的物質都有良好的親水效果。不同成分親水性大小不同,親水性:蛋白質>淀粉>纖維素。 

二、疏水性

在化學里,疏水性指的是一個分子(疏水物)與水互相排斥的物理性質。舉例來說,疏水性分子包含有烷烴、油、脂肪和多數含有油脂的物質。

疏水性通常也可以稱為親脂性,但這兩個詞并不全然是同義的。即使大多數的疏水物通常也是親脂性的,但還是有例外,如硅橡膠和碳氟化合物(Fluorocarbon)。

性質理論根據熱力學的理論,物質會尋求存在于Z低能量的狀態,而氫鍵便是個可以減少化學能的辦法。水是極性物質,并因此可以在內部形成氫鍵,這使得它有許多獨特的性質。但是,因為疏水物不是電子極化性的,它們無法形成氫鍵,所以水會對疏水物產生排斥,而使水本身可以互相形成氫鍵。

這即是導致疏水作用(這名稱并不正確,因為能量作用是來自親水性的分子)的疏水效應,因此兩個不相溶的相態(親水性對疏水性)將會變化成使其界面的面積Z小時的狀態。此一效應可以在相分離的現象中被觀察到。

憎水性: 反映材料耐水滲透的一個技術指標,以經規定的方式,一定流量的水流噴淋之后,試樣中未透水部分的體積百分率來表示。

——GB 10299-1988 物質的憎水性是由于憎水基團的作用,一般的憎水基團為C-H鍵,如油脂類物質。

在復合絕緣子行業中,憎水性也被稱為濕潤性,由復合絕緣子外絕緣(硅橡膠)的表面張力決定,表征水分對復合絕緣子外絕緣的濕潤能力。 IEC/TS 62073-2003給出了三種憎水性的測試方法:接觸法,表面張力法和噴水分級法。 其中噴水分級法Z早由瑞典輸電研究所(STRI)提出,采用HC等級表征憎水性狀態,其中HC1~HC3為憎水性狀態,HC4為中間過渡狀態,HC5~HC7為親水狀態。

當材料的濕潤角大于90時,稱為憎水性材料。


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