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乌鲁木齐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。
液体制冷剂在表冷器中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成高温低压的蒸汽、乌鲁木齐被压缩机吸入、乌鲁木齐压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、乌鲁木齐在冷凝器中向冷却介质（水或空气）放热，冷凝为高压液体、乌鲁木齐经节流阀节流为低压低温的制冷剂、乌鲁木齐再次进入表冷器吸热汽化，达到循环制冷的目的。这样，制冷剂在系统中经过蒸发、乌鲁木齐压缩、乌鲁木齐冷凝、乌鲁木齐节流四个基本过程完成一个制冷循环。乌鲁木齐表冷器主要部件有压缩机、乌鲁木齐冷凝器、乌鲁木齐表冷器、乌鲁木齐膨胀阀（或毛细管、乌鲁木齐过冷却控制阀）、乌鲁木齐四通阀、乌鲁木齐复式阀、乌鲁木齐单向阀、乌鲁木齐电磁阀、乌鲁木齐压力开关、乌鲁木齐熔塞、乌鲁木齐输出压力调节阀、乌鲁木齐压力控制器、乌鲁木齐贮液罐、乌鲁木齐热交换器、乌鲁木齐集热器、乌鲁木齐过滤器、乌鲁木齐干燥器、乌鲁木齐自动开闭器、乌鲁木齐截止阀、乌鲁木齐注液塞以及其它部件组成。
直接接触传热的乌鲁木齐表冷器实际生产中，有时还应用直接接触传热的表冷器。它是将燃料（通常为煤气和油）与空气混合后，在浸于溶液中的燃烧室内燃烧，产生的高温火焰和烟气经燃烧室下部的喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中。高温气体和溶液直接接触，同时进行传热使水分蒸发汽化，产生的水汽和废烟气一起由表冷器顶部排出。其燃烧室在溶液中的浸没深度一般为0.2～0.6m，出燃烧室的气体温度可达1000℃以上。因是直接触接传热，故它的传热效果很好，热利用率高。由于不需要固定的传热壁面，故结构简单，特别适用于易结晶、乌鲁木齐结垢和具有腐蚀性物料的蒸发。在废酸处理和硫酸铵溶液的蒸发中，它已得到广泛应用。但若蒸发的料液不允许被烟气所污染，则该类表冷器一般不适用。而且由于有大量烟气的存在，限制了二次蒸气的利用。此外喷嘴由于浸没在高温液体中，较易损坏。从上介绍可以看出，表冷器的结构型式很多，各有其优缺点和适用的场合。在选型时，首先要看它能否适应所蒸发物料的工艺特性，包括物料的粘性、乌鲁木齐热敏性、乌鲁木齐腐蚀性以及是否容易结晶或结垢等，然后再要求其结构简单、乌鲁木齐易于制造、乌鲁木齐金属消耗量少，维修方便、乌鲁木齐传热效果好等等。
乌鲁木齐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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