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當冷卻器的蒸汽和低于相應壓力下飽和溫度的壁面相接觸時，在壁面上會發生凝結，此時蒸汽放出汽化潛熱而凝結成液體，凝結液成為一項新的熱阻。按照蒸汽在壁面上凝結形式的不同，可分為膜狀凝結（凝結液很報好地潤濕壁面）和珠狀凝結（凝結液以液珠的形式依附在壁面上）。由于膜狀凝結液在換熱器壁面上會形成完整的液膜，此時凝結時放出的潛熱要通過液膜才能傳給溫度較低的壁面；珠狀凝結時，換熱是在蒸汽與液珠表面和蒸汽與冷壁間進行的，所以膜狀凝結要比珠狀凝結的傳熱系數低。在實際過程中，一般都是膜狀凝結，除非是對壁面進行預處理或在蒸汽中加入促進劑，如水蒸汽凝結換熱時可考慮在壁面上涂油。
冷卻器換熱時，蒸汽流速對凝結換熱的影響更大。當蒸汽以一定的速度運動時。蒸汽和液膜之間會產生力的作用。當蒸汽和液膜的流動方向相同時。這種力的作用會使液膜變薄，并促使液膜產生一定的波動，使傳熱增加。若蒸汽與液膜的流動方向相反，力的作用會阻礙液膜流動，使液膜增厚，傳熱減弱。但當這種力的作剛超過重力時，液膜會被蒸汽帶動脫離壁面，反而會使傳熱系數增加。換熱器的流道比較狹窄。蒸汽流速的作用更顯著，蒸汽的流動方向宜自上而下，并且應盡量單程布置，以增加傳熱和利于凝液的排出。
冷卻器中流體相對流動的方向不同，凝結過程也就不同，逆流時通道下部的溫差大，蒸汽凝結大部分發生在通道下部，而順流時則相反，這樣，逆流時蒸汽的壓降要比順流時更大，相應的飽和溫度下降較多，從而影響到冷凝換熱的效果。
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