紫铜盘管退火过程的传热分析

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紫铜盘管是由单根铜管层叠卷曲而成的连续盘管，在退火过程中，铜盘管的表面会与周围的介质（纯N2）进行热量交换，由于Junker炉采用了强对流技术，炉内气体流速很快，使得铜盘管与周围介质的换热主要以对流的方式进行。

铜盘管内部传热主要以导热的方式进行。退火过程中，炉内传热主要包括：铜盘管与氧气的对流换热；铜盘管内部传热；氮气与加热器或冷凝管的对流换热。加热过程中，加热室内的传热包括：循环流动的氮气自上而下流过加热器，与加热器进行对流换热，氮气吸收热量温度升高；在风机的作用下，加热后的氮气又自下而上地从铜盘管表面流过，与温度较低的铜盘管表面进行对流换热，铜盘管表面吸收热量温度迅速升高；铜盘管表面的温度升高，而铜盘管芯部没有和氮气进行对流换热，温度仍较低，这样铜盘管的表面和芯部存在温度差，热量会从高温的铜盘管表面向其芯部以导热的方式进行传递，使铜盘管芯部的温度也升高；氮气与铜盘管表面换热，把一部份热量传递给铜盘管，其温度降低；在风机的作用下，氮气重新流动到加热器附近进行对流换热，再次吸收热量温度升高。

氮气如此往复地与加热器和铜盘管进行对流换热，从而实现了铜盘管退火的升温和保温过程。冷却过程中，冷却室内的传热包括：冷的氮气自下而上地流经热的铜盘管表面进行对流换热，氮气吸收热量温度升高，而铜盘管表面放出热量温度降低；铜盘管表面的温度下降，芯部没有能量的散失而保持较高的溫度，高温的芯部与温度较低的表面出现温度差，热量从芯部传向表面，芯部温度降低；吸收热量后的氮气在风机的作用下流过炉壁两侧的水冷箱，与水冷箱进行对流换热，水冷箱再将热量传给循环流动的冷凝水，这样热量就被带出去。如此循环，整个铜盘管的温度就不断降低，直至达到规定的出炉温度出炉。

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