蒸發冷凝器的工作原理
蒸發式冷凝器是一種利用部分水的蒸發帶走氣體制冷劑冷凝過程放出熱量的設備。工作時,冷卻水由水泵送到冷凝排管上部的噴咀,均勻地噴淋在冷凝器外表面,形成一層很薄的水膜。高溫制冷劑蒸汽從蛇形冷凝排管上部進入,被冷凝的液體從下部流出。水吸收制冷劑的熱量后,一部分蒸發變成水蒸氣,其余落在下部集水盤內,供水泵循環使用。風機強制空氣以特定速度通過冷凝排管,促進水膜蒸發,強化冷凝管外放熱。同時,吸熱后的水滴在落下過程中為空氣所冷卻,蒸發的水滴使其回落水盤,以減少水的消耗。此外,水盤內還設有浮球閥,當水不斷蒸發損耗水盤水位過低時,浮球閥就自動打開補充冷卻水。
空氣冷卻器的工作原理
空氣冷卻器是利用空氣冷卻熱流體的換熱器。管內的熱流體通過管壁和翅片與管外空氣進行換熱,所用的空氣通常由通風機供給??諝饫鋮s器可用于冷卻或冷凝,廣泛應用于煉油、石油化工塔頂蒸氣的冷凝、回流油、塔底油的冷卻、各種反應生成物的冷卻、循環氣體的冷卻和電站汽輪機排氣的冷凝。工作壓力可達69兆帕。但耗電量、噪聲和占地面積均大,冷卻效果受氣候變化影響較大??諝饫鋮s器主要由管束、支架和風機組成。熱流體在管內流動,空氣在管束外吹過。由于換熱所需的通風量很大,而風壓不高,故多采用軸流式通風機。
蒸發冷凝器的優勢
節能:由于蒸發冷的冷凝溫度隨濕球溫度而變化,一般濕球溫度比干球溫度低6-8攝氏度,這意味著在同樣環境下,使用蒸發冷可以使制冷系統冷凝溫度下降6-8攝氏度。與帶冷卻塔水冷冷凝器相比,由于它是一次性直接向環境空氣排熱,可以使系統和壓縮機節能20%以上。
投資省,運行費用低:蒸發冷是冷凝器、冷卻水塔、水池三者合一,不需要冷卻塔和水池,所需支撐鋼架更省,所占空間、場地更少。因此其制造安裝成本低,投資費用和其他冷凝器相比大約下降10%。
節水:水冷式冷凝器1公斤冷卻水能帶走4.6至6.9瓦的熱量,而1公斤水在常壓下蒸發能帶走676瓦熱量。因此,蒸發式冷凝器的理論耗水量僅為一般水冷式冷凝器的1%,實際上由于吹散損失、排污換水等,耗水量為一般水冷式冷凝器的5%-10%。特別適用于缺水地區。
耐腐蝕材料:蒸發冷上所有部件如冷凝排管、水箱、箱體支撐型鋼等均采用熱浸鋅工藝,鋅層厚度為0.08-0.12毫米,機組壽命大幅度提高。在制作過程中,所有折邊處和焊接接頭均涂上95%富鋅漆,以增強防腐蝕功能。
結論
蒸發冷凝器相較于傳統的空氣冷卻器具有明顯的優勢,尤其是在節能、節水以及耐腐蝕方面。隨著科技的進步和對可持續發展的追求,蒸發冷凝器作為一種高效的換熱設備,其在工業制冷領域的應用將會越來越廣泛。盡管初始投資可能相對較高,但其長期的運行效率和經濟效益使得它成為一種值得考慮的可持續替代品。
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