季　璨，王乃华，崔　峥，程　林

（山东大学热科学与工程研究中心，山东 济南 250061）



高温高压喷雾闪蒸的蒸发特性

季璨，王乃华，崔峥，程林

（山东大学热科学与工程研究中心，山东 济南 250061）

基于新型高温高压喷雾闪蒸实验台，以水为工质，研究初始条件和运行条件对闪蒸蒸发特性的影响。首次将液体初始温度提高至100℃以上，将闪蒸罐运行压力保持为正压，并使用具有独特双S形叶片的涡旋实心锥喷嘴，将液体向上或向下喷入闪蒸罐。实验过程中液体初始温度为135～150℃，闪蒸压力分别为121、126、131、136、141、146 kPa，液体过热度为30～46℃。实验结果表明，闪蒸蒸汽流量随初始温度的提高而增大，随闪蒸压力的提高而减小。液体向下喷射比向上喷射产汽量更高，蒸汽带水更少。闪蒸效率随过热度呈线性增长，在大量实验数据基础上拟合出二者之间的经验公式。实验结果为高温高压喷雾闪蒸的工业应用提供借鉴。

喷雾闪蒸；高温高压；影响因素；闪蒸效率；相变；两相流；蒸发

DOI：10.11949/j.issn.0438-1157.20151702

引　言

闪蒸过程具有速度快、能耗低、分离效果好、冷却能力高等优势，在海水淡化［1］、食品药品干燥［2］、航天飞机高温部件冷却［3］、地热利用［4］等领域得到广泛应用。

国内外对闪蒸的研究多集中于池水和水膜闪蒸。Miyatake等［5］最早对闪蒸机理展开研究，指出闪蒸可分为快速沸腾和表面蒸发两个阶段，提出了衡量闪蒸过程温度变化和完成程度的两个重要参数：不平衡温差（NETD）和不平衡分数（NEF）。Kim等［6］在水膜闪蒸实验中发现了蒸发速率显著减小的临界时间点和NETD达极小值的初始温度点。……