含不凝氣蒸汽的冷凝蒸汽中所含不凝結(jié)性氣體可能有兩個不同的來源，一是由于外部漏入，二是由于冷凝物質(zhì)所固有或夾帶。當蒸汽中含有不凝氣時，傳熱過程實際上是由蒸汽的冷凝和不凝氣的冷卻共同組成，這一過程叫做冷凝一冷卻過程。

以蒸汽發(fā)動機所用的冷凝器為例，由于它在真空度相當高的條件下工作，就免不了有空氣從它的接合不嚴密處漏入。在一般情況下，隨蒸汽進入冷凝器中的空氣量是不多的（約占進入蒸汽總量的0.005%~0.5%），但隨著蒸汽冷凝過程的進行，空氣的相對量就增加了。通常進人冷凝器的蒸汽約有99.97%可以冷凝成水，這時空氣含量可以達到25%一80%，即增加達1000~5000倍，尤其以最后10%~15%的蒸汽冷凝時，增長得特別顯著。

這種不凝氣相對量增加的過程，對于那些含有固有不凝氣的蒸汽在冷凝器內(nèi)冷凝時也是一樣。在冷凝器中，即使所含不凝氣很少，也會造成換熱系數(shù)大幅度地下降。實驗表明，蒸汽中即使只有1%體積的空氣，也會使換熱系數(shù)降低60%。因此，工業(yè)上應用的冷凝器，一般都應設置氣體排出機構(gòu)，例如，在壓力下工作的冷凝器，在適當部位裝置排氣閥，在負壓下工作的汽輪機冷凝器，則設置射汽抽氣器。不凝氣的存在之所以對蒸汽冷凝產(chǎn)生如此重大的影響，可由冷凝過程的換熱機理來解釋。

如圖2.51所示，當含有不凝氣的蒸汽與冷卻面接觸時，緊靠壁面的蒸汽分子開始冷凝，形成一層液膜。由于這些分子的凝結(jié)，使壁面附近的蒸汽分壓力降低，由遠離壁面處的分壓力，降至氣液分界面上的：。由于蒸汽和空氣混合物的總壓不變，故在壁面附近，不凝氣的分子積聚而使不凝氣的分壓力升高，由遠離壁面處的。升至氣液分界面上的p，因此在液膜外面又形成了一層氣膜而蒸汽必須借擴散使蒸汽分子通過氣膜而達到液膜冷凝，這層氣膜構(gòu)成了冷凝過程的主要熱阻，使換熱系數(shù)大為降低。此外，由于這層氣膜的存在，冷凝溫度也將由與p，相對應的飽和溫度，降低到與氣液膜分界面上，相對應的其結(jié)果是使冷凝溫差減小，降低了冷凝強度，并且也使氣膜與液膜間的表面上產(chǎn)生了對流換熱。