
【化】 incondensable gas
在热力学与工业工程领域,"不冷凝气体"(non-condensable gas)指在特定温度压力条件下无法通过常规冷凝方式转化为液态的气体组分。这类气体的典型代表包括氮气(N₂)、氧气(O₂)、氢气(H₂)等,其物性特征表现为临界温度远低于常规工作环境温度,例如氮气的临界温度为-147°C,远低于蒸汽系统常规工作温度范围。
美国机械工程师协会(ASME)标准文件指出,不冷凝气体在蒸汽系统中的积累会导致热阻增加,使冷凝传热系数降低30%-50%,这种现象在发电厂冷凝器和食品加工设备中尤为显著。国际制冷学会(IIR)研究报告显示,制冷系统中残留的1%体积分数不冷凝气体,可使系统能效比(COP)下降约15%。
在环境工程领域,美国环境保护署(EPA)将甲烷等具有温室效应但难以冷凝的气体列为重点监控对象。日本地热学会技术规范要求地热发电系统必须配置脱气装置,以移除地热流体中约2.5%的不冷凝气体成分。中国GB/T 18429-2018标准对制冷压缩机的不冷凝气体含量制定了≤1.5%的强制限定指标。
不冷凝气体(或称不凝性气体)是指混合在制冷系统、蒸汽换热装置等环境中,无法随主介质(如制冷剂、水蒸气)共同冷凝的气体。这类气体会显著影响系统效率,具体解释如下:
不冷凝气体主要包括空气、氢气、氮气、润滑油蒸气等。在特定场景下,也可能包含稀有气体(如空分装置中的氖、氦)。它们虽随主介质循环,但由于沸点过低或化学性质稳定,无法冷凝为液态。
降低传热效率
在蒸汽换热中,不凝气体会在换热壁面形成气膜,增加热阻,使传热系数下降50%以上;在制冷系统中,则导致冷凝压力升高,制冷量减少。
增加能耗与设备损耗
压缩机排气温度升高,耗电量增加,同时可能引发润滑油碳化,影响润滑效果,甚至损坏压缩机。
如需了解具体系统的处理工艺,可进一步查看相关行业标准或设备手册。
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