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表冷器的必要性基于热力学第二定律——根据热力学第二定律，封闭系统内部热能自发的流动方向是单向的，即只能从高热流向低热，在微观世界表现为承载热能的微观粒子只能由有序变成无序。所以，一个热机在有能量输入做功的同时，下游也必须有能量放出，这样上下游才会有热能差距，热能的流动才会成为可能，循环才会继续下去。所以，如果想让承载物重新做功，就必须先把没有完全释放的热能释放干净，这时候就需要用到表冷器。如果周围的热能比表冷器中的温度还要高的话，为了使得表冷器降温，就必须人为做功（一般来说是使用压缩机）。冷凝后的流体重新回归高有序、本地低热能的状态，可以重新做功。表冷器的选择包括形式和型号的选择，并确定流经表冷器的冷却水或空气的流量和阻力。表冷器型式的选择要考虑当地的水源、本地水温、本地气候条件，以及制冷系统总制冷量的大小和制冷机房的布置要求。在确定表冷器型式的前提下，根据冷凝负荷和表冷器单位面积的热负荷来计算表冷器的传热面积，以此来选定具体的表冷器的型号。
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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。
蒸汽表冷器蒸汽表冷器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝，保证末效蒸发器的真空度。例（1）喷淋式表冷器，冷水从上部喷嘴喷入，蒸汽从侧面入口进入，蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水，同时沿管下流，部分不凝汽体也可能被带出。例（2）充填式表冷器，蒸汽从侧管进入后与上面喷下的冷水相接触表冷器里面装了满了瓷环填料，填料被水淋湿后，增大了冷水与蒸汽的接触面积，蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出，不凝气体同上部管路被真空泵抽出，以保证表冷器内一定的真空度。例（3）淋水板或筛板表冷器，目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。混合式表冷器具有结构简单，传热效率高等优点，腐蚀性问题也比较容易解决。
