壓降對(duì)不銹鋼冷凝器注能和系統(tǒng)綜合性能的影響很大，平行流不銹鋼冷凝器則通過(guò)在合適位置安裝隔板將管路分為多個(gè)流程，使得單管流速降低從而減小不銹鋼冷凝器壓降。通過(guò)改變流程結(jié)構(gòu)平行流冷凝器的流動(dòng)過(guò)程和換熱更為協(xié)調(diào)，每個(gè)流程的平均蒸汽速度大小相當(dāng)，有效容積得到，合理利用。流量分配是否均勻?qū)淠裏崃μ匦杂绊懞艽?，然而平行流冷凝器存在氣相與液相工質(zhì)密度差異造成的流量分配不均問(wèn)題，Marchitt研究了兩相流工質(zhì)在水平聯(lián)箱內(nèi)的流量分配，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示發(fā)現(xiàn)不同的工況對(duì)冷凝器的流量分配影響很大。平行流冷凝器除了很難設(shè)計(jì)一個(gè)多流程管路能在一定的運(yùn)行工況范圍保持較佳性能，單管流速的降低也造成了冷凝傳熱性能受到了限制。

較近清華大學(xué)彭曉峰教授從冷凝換熱原理入手，根據(jù)“汽液分離”思路提出了一種新型冷凝器設(shè)計(jì)方法。通過(guò)短管效應(yīng)和對(duì)冷凝產(chǎn)生的氣液共存流體的有效分離，提過(guò)冷凝過(guò)程的干度，并根據(jù)質(zhì)量流速對(duì)管內(nèi)壓降的影響采用平行流布管方法，大幅度降低流動(dòng)阻力，且可有效避免由溫度分布不均勻?qū)е鹿芏问Щ驌Q熱器整體性能衰減的問(wèn)題。這種分液冷凝器的基本結(jié)構(gòu)如圖I-l。分液式不銹鋼冷凝器分氣液兩相區(qū)使用聯(lián)箱連接，聯(lián)箱的隔板設(shè)置了多個(gè)0.5~2mm的小孔進(jìn)行汽液分離，結(jié)構(gòu)如圖中圓形部件。通過(guò)隔板小孔排掉的不銹鋼冷凝液通過(guò)多孔結(jié)構(gòu)流到聯(lián)箱底部，進(jìn)下一流程的高干度換熱工質(zhì)繼續(xù)放熱凝結(jié)過(guò)程。

彭曉峰等把實(shí)際供熱系統(tǒng)中的不銹鋼冷凝器換為設(shè)計(jì)出的分液冷凝器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)不銹鋼冷凝器相比同樣換熱能力分液不銹鋼冷凝器的體積和面積分別下降了50%和25%以上。陳穎等在分液冷凝器機(jī)理、分液芯工藝方法、管程設(shè)計(jì)方面開(kāi)展了深入研究，實(shí)驗(yàn)得到風(fēng)冷分液不銹鋼冷凝器同等條件下壓降比直排管冷凝器降低了77.1%—81.4%，比平行流冷凝器低57.3%～64.6%;研究匹配的分液冷凝空調(diào)系統(tǒng)與原系統(tǒng)在相當(dāng)?shù)哪苄П群椭评淠芰ο?，冷凝換熱面積相對(duì)減少31%，制冷劑充注量相對(duì)減少27%;通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算得出微通道分液不銹鋼冷凝器的懲罰因子(PF)與普通平行流冷凝器相比降低了17.5%~22.6%。這種新型不銹鋼冷凝器也可通過(guò)數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)模擬方法探究其管程、隔板孔徑的設(shè)計(jì)方法和綜合性能，針對(duì)分液不銹鋼冷凝器的毛細(xì)作用綜合考慮靜壓、重力、密度、毛細(xì)壓力、切應(yīng)力等參數(shù)對(duì)氣液分離的影響，可建立穩(wěn)定流動(dòng)下的維數(shù)學(xué)模型，計(jì)算結(jié)果表明孔數(shù)、孔徑及組合對(duì)汽液分離的影響及其重要，而孔徑和孔數(shù)的不同組合方式對(duì)汽液分離影響的規(guī)律性比較隨機(jī);針對(duì)分液不銹鋼冷凝器中設(shè)置的多孔隔板氣液分離集流管，可利用數(shù)值模擬方法研究制冷劑R134a氣液兩相流在聯(lián)箱中的氣液分離特性，討論多孔隔板對(duì)于氣液分離效率和多支管中氣相分布均勻性的影響，模擬結(jié)果表明在一定工況下，多孔隔板結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)多支管聯(lián)箱內(nèi)的氣液分離，且有助于提高聯(lián)箱出口氣體的分配均勻性：針對(duì)分液不銹鋼冷凝器管程理論設(shè)計(jì)方法可利用計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明不同的管程設(shè)計(jì)方案中，管內(nèi)制冷劑流量分配的均勻性存在較大的差異，得到均勻性越好，其綜合熱力性能越優(yōu)。

綜上所述，摹于改變內(nèi)部流程結(jié)構(gòu)的分液不銹鋼冷凝器可同時(shí)提升換熱系數(shù)又有效控制壓降，相比平行流分流和細(xì)小通道、管內(nèi)強(qiáng)化等方式更有優(yōu)勢(shì)。然而分液不銹鋼冷凝器的研究剛剛起步，還局限于內(nèi)部傳熱過(guò)程的強(qiáng)化，尚缺乏從換熱設(shè)備整體或者包含這些換熱設(shè)備的系統(tǒng)的角度出發(fā)來(lái)強(qiáng)化性能和優(yōu)化結(jié)構(gòu)。考慮冷凝換熱設(shè)備在ORC系統(tǒng)中的重要性以及分液不銹鋼冷凝器在提高換熱系數(shù)和控制壓降方面的綜合優(yōu)勢(shì)，以O(shè)RC系統(tǒng)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的分液不銹鋼冷凝器強(qiáng)化過(guò)程將有助于提升ORC冷凝設(shè)備及系統(tǒng)的綜合性能，有效保證冷凝過(guò)程強(qiáng)化方法帶來(lái)的自身收益和系統(tǒng)優(yōu)化效果。