不凝气体对蒸发的影响及设置排不凝气体装置的必要性：不凝气体混杂在蒸汽中进入加热室并滞留于加热管壁，并不断集累，使壁面被一层不凝气包围，阻挡蒸汽与壁面接触而气体导热系数都很小，热阻很大，故增加传热热阻，使传热系数大为降低。据B.A.古登丘克的实验，当蒸汽中含有1%的不凝气，蒸汽冷凝给热系数会降低60%。在蒸发系统各效加热室设有专用的不凝气体排出口，蒸发时，适当打开各效加热室不凝性气体阀门，进行定期排出，以提高传热效率。另外，加热室中不凝气的存在，必然反映出加热室压力的升高。运行过程中加热室压力的不正常升高，很可能是不凝气排放不畅。

原有蒸发换热器不凝气排口设置的一些弊病：比如化工部设备设计技术中心站1974年汇编的《化工设备图册》中收集了我国化工系统各设计单位推选出的设计图纸。在第3、5分册所列的53台立式冷凝器和立式蒸发器中,有 30台的设计是把排气口设置在换热器顶部，排气管径选用20mm，而这些换热器的蒸汽进口也位于上部。

蒸发换热器不凝气排口设置的几种思路：

冷凝器中不凝气的排放口应设在蒸汽流程的终端, 而与不凝气的密度无关。因为蒸汽流程的末端，由于蒸汽液化引起压力降低，不凝气主要聚集在压力最低的位置，在实际装置运行上，我们也可以看出由于加热室压力及不凝气含量的变化，冷凝水的温度一般要低于蒸汽的温度，常见低2℃左右。排气口与进汽口相距应尽可能远, 即上进汽时为下排气（冷凝液出口的稍上方）而下进汽时为顶排气。

末端排气口是换热器（对于蒸汽来说它是冷凝器）的主排气口。其次， 还应该在冷凝器的蒸汽不易到达的死角处设置辅助排气口。若立式冷凝器的加热蒸汽从上部进入, 在蒸汽进口管对面上管板的下方死角处也可能积聚不凝气, 可在此处设置辅助排气口。

排不凝气口设置方法：

某蒸汽加热室, 蒸汽进口设置在加热室上部, 不凝气主排气口直径较大, 设置在加热室的底部（冷凝水出口的稍上方）。另外在加热室的中部和顶部分设有直径较小的辅助排气口, 供开车时加速排气之用，正常运行时，上部不凝气阀可以间歇式开关，视情况排放不凝气。

某蒸发器的加热室设有三个不凝气排出口。主排气口直径为50-100mm（实际情况当然要根据加热室的换热面积、规格及加热蒸汽量决定）。位于加热室下部冷凝水出口之上。另外在加热室下部大约三分之一高处和顶部设有25-38mm的排气口。正常操作时, 仅底部主排气口经常开启排气，而辅助排气口关闭, 只有传热出现异常时才间断开启排气。

本图并非换热器，但有助于理解不凝气主要存在位置

换热器加热蒸汽进口位置的确定

蒸汽冷凝传热膜系数的计算通常采用努塞尔特公式, 此公式的推导中忽略了蒸汽和冷凝膜之间的摩擦力。实际上在工业冷凝器中, 蒸汽流速的影响在某些情况下是不能忽略的。一般而言,加热室内蒸汽流速一般＜20m/s。当蒸汽从上向下流动时, 有减薄冷凝液膜厚度的作用, 可增大冷凝膜系数。相反,当蒸汽自下向上流动时, 将阻碍冷凝液膜的向下流动, 当摩擦力＜液层的重力，会增厚液膜, 因而减小冷凝膜系数。这就是为什么大多数立式冷凝器都采用蒸汽从上部进入的缘故。在这种情况下, 就应把排气口设在冷凝器的下部。

什么情况下宜用下进加热蒸汽方式呢？

蒸发系统中生蒸汽或二次蒸汽有时为过热蒸汽, 特别是蒸发沸点升高较大的物料时, 二次蒸汽的过热度较高。如蒸汽有过热度，当过热度较大时，在与液层接触时，需要降温放出其显热的过程，与气体加热无异，因蒸汽的导热系数很小，则给热系数有较大下降，通常过热蒸汽冷却时的给热系数仅为30-150w/㎡/K。如用这种过热蒸汽浓缩热敏性物料或结晶性物料, 为防止加热管内壁温度过高引起物料过热分解或管壁结垢,则宜采用下方进汽。因为加热管下部管壁上的冷凝液膜已较厚, 其热阻较大, 且可使蒸汽很快达到饱和从而避免管壁温度过高。

最后需要指出：蒸汽冷凝给热系数虽然不是传热过程的主要矛盾，但也不能无视它的提高。

换热器不凝气口设置的一些基本步骤和考虑因素：

位置选择：不凝气口应设置在换热器的最高点或气体容易聚集的位置。这样有利于气体自然聚集并被有效排出，减少气体在换热介质中的溶解，提高换热效率。位置选择如上文所述。

尺寸确定：不凝气口的直径需根据换热器的容量、预期的不凝气排放量以及系统的压力降来确定。过大可能导致冷、热媒损失，过小则可能不足以及时排出所有不凝气体。

阀门配置：在不凝气口安装手动或自动排气阀。手动阀便于操作人员定期检查和排放气体，而自动排气阀能持续监控系统内压力，自动排放气体，适合无人值守或难以到达的位置。

疏水与防冻：在不凝气出口处配置疏水器或采取其他措施防止冷凝水随气体排出，同时在寒冷地区要防止排水管道冻结，可能需要伴热或保温处理。

安全考虑：确保不凝气排放系统连接到安全的地方，避免排放过程中对人员或环境造成危害。必要时，还需安装阻火器以防火灾风险。

定期检查与维护：制定定期检查和清理不凝气口及排放系统的计划，防止堵塞，并确保其始终处于良好的工作状态。

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