蒸发式冷凝器

11kg冷却水能带走4～6kJ1kg580kJ冷式冷凝器的1％。由于冷却水的飞溅以及蒸发、溢水等缘由，实际耗水量约为一般水冷式冷凝器的5％～10％。据设计计算，蒸发式冷凝器的水泵和风机的能耗约占制冷压缩机能耗7%～8％。冷凝器是制冷装置中的主要热交换设备之一的高温换热器，与高温热源进展热量交换，在制冷模式下是将系统产生和吸取的热量(直接或间接)(直接或间接)排放到用热空间。发式冷凝器主要是利用冷却水蒸发时吸取潜热而使制冷剂蒸气分散发时产生的水蒸气被空气带走。冷却水的用量要比水冷式少得多，空气的流量也不大。每1.1kW的冷凝负荷需要的循环水量为60~80l/h3~5l/h100~200m3/h,水泵及风机的功率为0.2~0.3kW。因此,蒸发式冷凝器特别适用于缺水地区，在气候枯燥处更为有效。2工作原理1管流入储液器中。接水盘内利用浮球阀来调整补充水量,使其保持肯定的水位。冷却水用循流。水受热后一局部变成蒸汽，其余的水沿蛇行管外外表流下,并集合于下部的水盘内，经水泵再送至喷嘴循环使用。当水流经蛇形管组时，由于水的气化吸热,使管内的制冷剂蒸气冷却和液化。为了强化换热效果,换热器上还装有鼓风机，使室外空气自下而上的经蛇形管组，并由外，还夹带一局部小水滴。为了削减水的吹散损失，在箱体的上部装有挡水板，它的作用是尽量把空气中夹带的水滴分别下来。凝器挡水板的上部增加几排盘管，使来自制冷压缩机的过热蒸气首先在此盘管中得到冷却，的蒸发式冷凝器的传热效果比没有预冷盘管的蒸发式冷凝器增加10%。蒸发式冷凝器主要设计参数的选择冷凝温度和进风湿球温度的选择温度又与各地的气候条件有关。为此，按机械工业部1982年制定的蒸发式冷凝器标准，冷3527℃。关于配风量的选取配风量是指风量与制冷量之比。配风量与进口空气湿球温度有关,进口空气湿球温度越高，要求配风量也越大，但考虑到节约能源，国内外都趋向于选用较小的配风量。1982年机械工业部制定的蒸发式冷凝器标准要求配风量小于45.3m3/1000kJ。关于配水量的选取水量只会增加水泵的功率和水的飞散损失。1982年机械工业部制定的蒸发式冷凝器标准规0.043m3/1000kJ。蒸发式冷凝器的应用之国产蒸发式冷凝器的质量普遍不高，换热效率没有表达其应有的优势，且存在水质问题,蒸发冷却二次冷却的功能，又具有肯定的加湿功能。换热性能，为此，可以实行以下的措施[5]来解决蒸发式冷凝器的结垢问题：a、承受悬臂型蒸发式冷凝器：主机在起停的过程中，由于冷凝器蛇形管存在着压力差和温度差，导致铜管产生伸缩超直效应，由于铜材、垢质膨胀系数差异很大,因而悬臂型蒸震惊，因此很难形成结垢核心，导致水垢无法附着管壁。b、冷凝器制作时进展预膜防垢处理，可有效的阻挡污垢晶体在铜管外表上附着。c、承受少量连续排水装置，将冷却循环水的钙离子的浓缩倍数掌握在肯定范围内，有效的防止垢质的析出。d40确保冷凝器管外表时刻被水膜包覆,无枯槁点。e、设置档水板，使较高温度的冷凝管上无水沾附，可有效地预防冷凝器结垢。结论宽阔。前言的冷凝负荷，往往比国外多消耗几倍的能量。工业生产中冷却用水占70%以上，冷却用冷凝器的争论和应用。冷凝器概况2.1 空气冷却式冷凝器冷凝。由于空气的对流传热系数很低，故在盘管外侧通常加肋片以增加空气侧的传热面积。这种冷凝器的传热系数比较小，冷凝温度较高,使冷凝压力上升，制冷机效率降低。空气冷却式冷凝器的最大优点是不需冷却水，因此特别适用于缺水地区或者供水困难的场合。2.2 水冷式冷凝器用水作为冷却介质,使高温高压的气态制冷剂冷凝的设备,称为水冷式冷凝器。水冷式冷凝器的冷凝温度较风冷式冷凝器低,这对压缩机的制冷力量和运行的经济性都比较有利,目前可以循环使用。由于水资源短缺，目前普遍承受循环水的形式。使用循环水时，需设有冷却卧式壳管式冷凝器、立式壳管式冷凝器和套管式冷凝器等型式。2.3 空气与水联合冷却式冷凝器2.3.1 淋水式冷凝器过,影响了水的蒸发，传热的效果较差。由于传热管之间需保持较大的距离使空气畅通，故这种冷凝器占地面积大,金属耗量大,目前生产和使用较少。3.2 蒸发式冷凝器(空气和水)混合时便放出蒸发潜热，引起较热流体(水)发生冷却，这种冷却效应是借一局部液体变成汽态因而球温度，其冷凝温度可比冷却塔水冷式冷凝器系统低3~5℃,这可大大降低压缩机的功耗,其循环水用量削减,只有凉水塔的三分之一左右。1局部的换热器是一个蛇形管组，装在一个立式箱体内，箱体的底部为水盘。换热盘管。蒸发式冷凝器一般用光管，但随着对换热管的不断争论，消灭了椭圆管、异滴形管、波浪管和交变曲面波浪管等型高效盘管(2)。风机。蒸发式冷凝器有吸风式和送风式两种，吸风式的风机装在箱体顶上，优点是箱体内维持负压，水的蒸发温度比较低，但风机处于潮湿气流中，简洁引起腐蚀。喷淋水管和喷嘴。喷淋水的水量配置和均匀布水对蒸发式冷凝器盘管的换热效果有大的传热系数，并削减水垢。挡水板。挡水板将热湿空气中带的水滴挡住，削减水的吹散损失，一般一个高效挡水板能掌握水的损失率为水循环总量0.002%~0.2%。蒸发式冷凝器是将进入换热盘管的高温高压制冷剂蒸汽冷凝融为一体，是水冷式冷凝器和冷却塔一体化构造的高效冷凝设备。具有以下几个特点：节水。它充分利用水的汽化潜热，一般的水冷式冷凝器每 lkg冷却水能带走16.75~25.12kJ热量，而lkg水在常压下蒸发能带走约2428kJ热量，因而蒸发式冷凝器理论耗水量仅为一般水冷式冷凝器的1%；考虑到飞溅损失、排污换水等因素，实际耗水量约为水冷式的5%~10%。蒸发式冷凝器大大削减了水的消耗，对于我国水资源严峻缺乏的北方地区有重要意义；节能。由于风冷式冷凝器冷凝力量受限于环境干球温度，而蒸发式冷凝器受限于环境湿球温度，而湿球温度一般比干球温度低8~14℃，加上上侧风机给设备造成的负压环境，因此同风冷式冷凝器相比，蒸发式冷凝器冷凝温度较低，而冷凝温度每上升1℃，单位制冷3%~3.5%HVAC系统中相对于其他冷凝器可以节能20%~40%，构造紧凑。由于传热传质两个过程在蒸发式冷凝器内一次完成，因而不需要冷却塔，相对于传统的带冷却塔的水冷式冷凝器，构造更紧凑；不污染环境。不少化工厂以往承受壳管式或淋激式冷凝器，夏季时由于冷凝压力过,常常承受“放空降压关部门取样分析，有时高达90%，不仅氨损失相当严峻，还造成环境污染。但用蒸发式冷冷凝器的应用格外广泛。争论进展1 国外争论进展国外对蒸发式冷凝器进展了大量的争论。早在1952年,S.G.Chuklin就提出了一种关于ParkerTrey-bal对蒸发冷却器的传热、传质进展了具体的试验。LeidenfrostKorenic在Parker和Trey-bal的根底上进展了数学模型的改进，他们对喷淋水的流量进展了试验。ZalewskiGryglaszewski对冷凝器中水流过管束的传热性能进展了争论。Alonso提出了一种通用的蒸发冷却器的传热传质模型。Halasz提出了一种对Mizushin,Tezuka提出了一种分级方法。FinlayGrant假设饱和蒸气压力是温度的一维函数，对蒸发冷却设备UriyelFisherWolfgangLeidenfrostJiashangLi对蒸发式冷凝器和冷却塔混合系统的试验说明此系统能显著降低冷凝温度，并节约换热面积。此外，他们共同开发了一套用于设计水平或竖直放置的光管BykovHishamM.Ettouney在总结前人工作的根底上，承受试验的方式来争论蒸发式冷凝/冷却器，深入争论了管外侧热传递系数和系统效率的关系进展了比较，比较结果有利于更好地理解蒸发冷的特性。BilalA.Qureshi等分别对考虑了污55%~78%4.7%。两者的争论显示了除垢的重要性。Qureshi运用热力学第一、其次定律分析逆流式冷却塔和蒸发式换热器的热-水蒸气混合气体的流火用时，口湿球温度的增加总是增加其次定律的效率。热力学方法丰富了蒸发式冷凝/冷却传热传质难以准确表述传热传质过程的窘境。2 国内争论进展2080献也不多见。2090年月后期，随着国家和企业对节能节水的重视，对非饱和蒸发冷却1参数，通过计算得到了横流式E-NTU的关系线图；争论了各种参数对其热力性能和E-NTU关系的影响。王东屏对用喷淋蒸发翅蒸发式冷凝器传热传质过程进展分析论和试验两方面对蒸发式冷凝器的传热传质过程进展了分析，包括管排方式(正排和差排)、的影响,湿球温度的影响等；此外，还对下送风方式进风来流角度对换热效果的影响进展了模拟和试验分析，得出最正确进风来流角在-15°~20°。刘焕成参照美国ASHREA64—74对下进风上排风(即风水逆流式)并承受圆管换热器的蒸发式冷凝器系统进展了试验测试，承受较大风量和较小的喷淋水量是适宜的一忠等则分别从不同角度对蒸发式冷凝器换热盘管的防垢除垢方面进展了分析和论证1.54.5~5.0，比现有机组高20%~85%，水泵配置电机功率削减30%~60%。应用现状及存在的缺乏1应用现状却空调设备根本都承受了蒸发式冷凝器,啤酒、食品、饮料、制药、石油、化工等行业也越来越多的承受蒸发式冷凝器，据一些公司的应用数据显示,其冷凝效果好、节能节水的特点是显而易见的。4.2存在的缺乏及解决方法应用过程中存在的主要问题有：结垢问题。由于蒸发式冷凝器构造紧凑，吸热快，换热效率高，结垢对其传热性能影响相当大。影响结垢的因素很多，换热面外表温度、外表粗糙度、外表构造、流体流淌状态、pH值、流体温度、流体中杂质离子含量等都起着格外重要的作用。解决防垢的方法目前主要有：1)化学方法,即在循环水中添加阻垢剂，如聚磷酸[NaPO )

等]、有53 10 36机磷类阻垢剂()、有机低分子量聚合物阻垢剂(聚丙烯酸或钠盐等)；2)物理方法，如磁处理技术、静电处理技术、超声波处理技术和电子除垢技术，外表改性技术也属于这一种；3)增加预冷盘管段。一些蒸发冷厂家为了降低湿式热交换段的管壁温度，在脱水器的上部且承受翅片铜管，以提高比外表积和强化换热。但即使承受了防结垢技术，以延长蒸发式冷凝器的使用寿命。腐蚀问题。蒸发式冷凝器外壳由于常年处于水与空气的潮湿环境下，易于腐蚀，如此解决腐蚀问题，延长换热器的使用寿命。防腐的主要措施有:牺牲阳极法、化学镀Ni-P、外表涂层处理、转变材质等。水量的合理分布问题。喷淋水的水量选择和均匀分布对蒸发式冷凝器换热效果有很喷水孔，可大大简化水的安排系统，提高了效率，并且使用牢靠，使维护简洁，且维护费用降低。风机问题。以往国产蒸发式冷凝器一般为吹风式构造，风机装在下面，由于挡水板设置不当，或用户操作不当，先开水泵后开风机，造成风机接线盒进水短路，使电机烧毁。现在承受吸风式较多，接线盒放在箱体外，避开与水接触，一般不存在上述问题叶片要求较高，要能耐腐蚀。振动与噪声问题。蒸发式冷凝器运行时的噪声主要来自4个方面：风机、水泵、水束固定不牢，受高压气体冲击，易发生振动，及较大的噪声。因此，应留意管束与箱体连接稳固,还可考虑在箱体的槽钢根底的固定螺栓上使用减震弹簧来降低噪声。维护问题。蒸发式冷凝器对维护保养的要求相对较高，需要用户定期维护。由于藻发到空气中简洁对呼吸道和肺部产生感染。所以必需定期清理水箱内杂物以保证水质要求，防止藻类和军团菌的产生。进展前景蒸发式冷凝器的进展首先应留意理论的创和完善，寻求理论的突破。的研制也是蒸发式冷凝器生产厂家创求变提高设备性能的一种主要方式。随着争论的深内部的螺旋扭曲流道使管程流体产生以纵向旋转和二次旋流为主要特点的强扰动强化传热管(如图2所示)是目前一个重要的进展方向。水膜从管外表流过时，由于外表收缩张力的作用，不能完全润湿外表，这不但影响换热性能，还会造成“干斑”等现象。为了改凝器(3所示)也可以归于这一类，而且板式蒸发式冷凝器同样可用于制冷领域，其以承受板面的强化传热构造(4所示)，它能改善流体流淌状况，强化水与空气之间的传热传质过程，大大增加了热容量及传热性能，而且其强化传热依靠本身的特别构造来完成，不需要任何额外的维护。以前蒸发式冷凝器的冷凝盘管大多承受热浸锌来防止腐蚀问题家的冷凝盘管承受了不锈钢材质减重达20%以上。从降低生产