来源:山东凯翔传热科技有限公司 时间:2025-03-27 08:38:06 [举报]
蒸发式空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的节能冷却设备。它具有结构紧凑、传热、投资省、操作费用低、安装、维护方便等优点。在炼油、冶金、电力、制冷、轻工等行业中有着广阔的应用前景,是空冷技术发展的新方向。蒸发空冷的研究始于六十年代,主要应用于发动机引擎夹套水冷却、压缩机级间冷却、润滑油冷却等。我国在八十年代初从国外引进的十几套石蜡成型装置中均采用了蒸发空冷作为氨气的冷凝器。
蒸发空冷器循环冷却水系统在冶金、石化、电力、化工、建材等行业都有应用。上世纪九十年代以来,我国炼铁高炉开始应用闭式空冷循环水系统,对防腐、减轻结垢,从而提高换热装置和设备的运行效率与使用寿命均有明显效果。这个系统采用了板式换热器。高炉回来的热软水(55℃)被板式换热器冷却后,经升压再送高炉使用;而冷却水通过板式换热器后温度升高,送冷却塔降温,降温后经加压再送板式换热器作冷却介质使用。软水循环量与冷却水循环量之比,一般为1:1。
节能型水膜式空冷器主要依靠管外表面水膜的迅速蒸发来强化管外传热,从而达到冷却管内软水的目的。这主要是因为水具有比较高的汽化潜热(水在一个大气压下的汽化潜热为570kcal/kg),使得总体传热效率大大的提高。
设备运行时,管外表面水膜的蒸发使得空气穿过管束后湿度大大增加而接近饱和状态,轴流风机将湿空气抽吸并使其穿过位于喷水系统上方的捕雾器,除去湿空气中夹带的水滴后从空气出口排入大气。
因为轴流风机位于设备上部,向上抽吸空气时在轴流风机下部形成了负压区域,加速管外表面水膜的蒸发,所以强化了管外传热。
在运行过程中,软水在管内流动,空气、冷却水走管外,空气由下往动,喷淋水则由上向下流动,冷却水、空气与软水为交叉错流形式,而冷却水与空气为逆流形式。就整个流程的布置而言,也强化了传热传质的过程。
蒸发式空冷器从结构上看大的特点是将空冷器、冷却塔和列管式水冷器合为一体,从而省略了单的循环水冷却系统,使一次性投资费用大大降低,并且减少了设备的占地面积,使设备的造价进一步降低。在合理设计下可使管内的热流体流出口温度冷到接近环境湿球温度,故其冷却效果好,同事解决了干空冷为了获得较低冷却冷凝温度而配带后水冷器的问题。夏季环境气温对蒸发式空冷器的冷却效果影响较小,所以蒸发空冷的操作弹性大,使用地区广,可操作性好。
在水泵房冷却系统中的环保优势
蒸发式空冷器在水泵房冷却系统中的应用还具有一定的环保优势。蒸发式空冷器在冷却过程中不会产生废气和废水,使得炼铁高炉的生产过程更加环保。蒸发式空冷器还可以减少二氧化碳和其他温室气体的排放,降低环境污染。
蒸发式空冷器作为热交换的制冷设备,风机的设置是影响制冷效率的重要因素。风机的设置通常是安装在空冷器的顶部,带动气体网动。风机的使用在转速、噪音控制、故障、风量上有着非常多的要求。大效率的保障就是在可控制转速上达到大的风量。
工作流体(水或其他液体),在热源以及蒸发式空冷器的盘管内进行循环。工作流体的热量流经盘管壁以显热换热的方式传递给流经盘管外表面的水中。吸收热量的水落入水盘,通过喷淋泵,经喷淋水管到达喷嘴。空气和水直接接触,一小部分水蒸发,在这个蒸发过程中,喷淋水将热量以潜热换热的方式传递给流过机组的空气,饱和的气流通过通风机传递到空气中,从而将热量消散,喷淋水被冷却后淋向盘管,如此循环。
蒸发式空冷器的结构特点:蒸发式空冷器;利用水的蒸发潜热与空气冷却相结合的换热方式,管箱与换热管采用强力涨接,管箱采用丝堵式,便于检修更换列管;电耗低、水耗低、使用寿命长。
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