
【化】 incondensable gas
在熱力學與工業工程領域,"不冷凝氣體"(non-condensable gas)指在特定溫度壓力條件下無法通過常規冷凝方式轉化為液态的氣體組分。這類氣體的典型代表包括氮氣(N₂)、氧氣(O₂)、氫氣(H₂)等,其物性特征表現為臨界溫度遠低于常規工作環境溫度,例如氮氣的臨界溫度為-147°C,遠低于蒸汽系統常規工作溫度範圍。
美國機械工程師協會(ASME)标準文件指出,不冷凝氣體在蒸汽系統中的積累會導緻熱阻增加,使冷凝傳熱系數降低30%-50%,這種現象在發電廠冷凝器和食品加工設備中尤為顯著。國際制冷學會(IIR)研究報告顯示,制冷系統中殘留的1%體積分數不冷凝氣體,可使系統能效比(COP)下降約15%。
在環境工程領域,美國環境保護署(EPA)将甲烷等具有溫室效應但難以冷凝的氣體列為重點監控對象。日本地熱學會技術規範要求地熱發電系統必須配置脫氣裝置,以移除地熱流體中約2.5%的不冷凝氣體成分。中國GB/T 18429-2018标準對制冷壓縮機的不冷凝氣體含量制定了≤1.5%的強制限定指标。
不冷凝氣體(或稱不凝性氣體)是指混合在制冷系統、蒸汽換熱裝置等環境中,無法隨主介質(如制冷劑、水蒸氣)共同冷凝的氣體。這類氣體會顯著影響系統效率,具體解釋如下:
不冷凝氣體主要包括空氣、氫氣、氮氣、潤滑油蒸氣等。在特定場景下,也可能包含稀有氣體(如空分裝置中的氖、氦)。它們雖隨主介質循環,但由于沸點過低或化學性質穩定,無法冷凝為液态。
降低傳熱效率
在蒸汽換熱中,不凝氣體會在換熱壁面形成氣膜,增加熱阻,使傳熱系數下降50%以上;在制冷系統中,則導緻冷凝壓力升高,制冷量減少。
增加能耗與設備損耗
壓縮機排氣溫度升高,耗電量增加,同時可能引發潤滑油碳化,影響潤滑效果,甚至損壞壓縮機。
如需了解具體系統的處理工藝,可進一步查看相關行業标準或設備手冊。
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