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表冷器的热湿交换是在主体空气与紧贴换热器外表面的边界层空气之间的温差和水蒸气分压力差作用下进行的。它可以实现两种空气处理过程：当边界层空气温度低于主体空气的露点温度时，将发生减湿冷却过程或称湿冷过程（湿工况）；当边界层空气温度虽低于主体空气温度，但尚高于其露点温度时将发生等湿冷却过程（干工况）。
减湿冷却过程中，由于边界层空气与主体空气之间不但存在温差，也存在水蒸气分压力差，所以通过换热器表面不但有显热交换，也有伴随湿交换的潜热交换。由此可知，湿工况下的表冷器比干工况下有更大的热交换能力，或者说对同一台表冷器而言，在被处理的空气干球温度和水温保持不变时，空气湿球温度越高，表冷器的冷却减湿能力越大。
单程型表冷器这一大类表冷器的主要特点是：溶液在表冷器中只通过加热室一次，不作循环流动即成为浓缩液排出。溶液通过加热室时，在管壁上呈膜状流动，故习惯上又称为液膜式表冷器。根据物料在表冷器中流向的不同，单程型表冷器又分以下几种。1．升膜式表冷器其加热室由许多竖直长管组成。常用的加热管直径为25～50mm，管长和管径之比约为100～150。料液经预热后由表冷器底部引入，在加热管内受热沸腾并迅速汽化，生成的蒸汽在加热管内高速上升，一般常压下操作时适宜的出口汽速为20～50m/s，减压下操作时汽速可达100至160m/s或更大些。溶液则被上升的蒸汽所带动，沿管壁成膜状上升并继续蒸发，汽、当地液混合物在分离器2内分离，完成液由分离器底部排出，二次蒸汽则在顶部导出。须注意的是，如果从料液中蒸发的水量不多，就难以达到上述要求的汽速，即升膜式表冷器不适用于较浓溶液的蒸发；它对粘度很大，易结晶或易结垢的物料也不适用。
冰库表冷器蒸发面积的计算与其他冷间表冷器的计算方法相同。也可根据冰库净面积来选配，一般按一平方米面积配0.6~0.7m2蒸发面积。冰库温度应根据所贮冰的品种确定，贮存盐水冰的冰库其温度应为-4℃，贮存碎冰的冰库温度应为-18~-15℃。在设计制冷系统管道时，应考虑制冰机不生产时冰库仍能降温。表冷器的融霜方式可采用人工扫霜。在设置表冷器时对于建筑净高在6m以下的冰库可不设墙排管，但顶排管必须分散布满，建筑净高在6m或高于6m的冰库应设墙排管不得采用翅片管，以防止堆码冰垛式撞坏。
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