蒸发式冷凝器应用现状及存在问题探讨.pdf

2001年第2期
制冷技术
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蒸发式冷凝器应用现状反存在问题探讨
余江海陆农范林
(上海交通大学上海200030)
摘要】本文简要介绍了素发式冷凝器结构形式和运行原理,总结了近些年来蒸发式冷凝器在国内的应用情况,针对蒸发
式冷凝器在使用中存在的一些问题进行探讨并提出改进途径。
关键词】蒸发式冷凝器换热管
Discussion on Usage Situation and Problems Existed in Evaporative Condenser
f Abstract The article briefly introduced the structure and the running theory of evaporative condenser, summed
up is latest usgage situation, then discussed the exist problems and put forward some ways to improve on the perfor
Ke
前言
蒸发式冷凝器在国内应用不;大致有三点原因
制冷装置中冷凝器种类很多,通常有风冷式冷凝
(1)目前国产蒸线式冷器頗量普遍不高,换热
器,带冷却塔或不带冷却塔的水冷式冷凝器以及蒸发效宓没有体现琪应有的优,再且出于水质河题和室
式冷凝器,蒸发式冷凝器主要在中央空调和衿库,制外运行,恿常只年下来会带来外壳腐蚀和换热管结垢
冰等大中型制冷设备中应用。相对于其它冷却设备.等问题,影响其寿命
蒸发式冷凝器的应用比例狞不高,但蒸发式冷凝器作
(2)国外以及合资企业的蒸发式冷凝器质量较
为高效换热设备,其优势是明显的:1)同带冷却塔的好,但其价格不仅远高于国内蒸发式冷凝器。并且要
水冷式冷凝器相比,蒸发式冷凝器大大减少了水的消高于其它类型冷凝器。在一定程度上影响了它的应
耗,对于我国水资源严重不足的北方地区有重要意用
义;2)同风冷式凝凝器相比,蒸发式冷凝器冷凝温度
(3)观念问题:一般习惯于使用传统的卧式冷凝
较低,这是因为风冷式冷凝器冷凝能力受限于环境干器和立式冷凝器作为主要冷却设备。
球温度,而蒸发式冷凝器受限于环境湿球温度,而湿2.国内外发展现状
球温度一般比干球温度低8~14℃,加上上侧风机给
国外蒸发式冷凝器技术目前已经比较成熟,主要
设备造成的负压环境,因此其冷凝温度较低,换热效「家有丹麦的GRAM公司,荷兰GEA公司,美国的
果非常理想。在HVAC系统中相对于其他冷凝器可BAC公司和 EVAPCO等公司。产品型式各有特点。
以节能20%~40%S]。3)因为传热传质两个过程在单位面积换热量一般在国内标准工况下可以达到5
蒸发式冷凝器内一次完成,因而不需要冷却塔,相对23~5.81kW
于传统的带冷却塔的水冷式冷凝器,结构更紧凑。4)
国内生产蒸发式冷凝器的厂家不少,同国外产品
同其它类型的冷凝器相比,蒸发式冷凝器总耗功率显比较。除了有价格优势外,在产品质量上有竞争力的
著降低,压缩机输入功率滅少,因而省能。这对于倡并不多。目前国内主要有两家合资的主导厂商:上海
导节能的当今社会具有重要的意义。国外发达国家益美高(同美国 EVAPCO合资)和大连冰山集团的巴
蒸发式冷凝器的应用十分广泛。除了部分中央空调尔第摩(同美国BAC合资),其他厂家质量与国外有
采用卧式冷凝器和风冷冷凝器外,大部分采用蒸发式较大档次差别。产生差距的原因很多,一是国内关于
冷凝器,而立式冷凝器很少使用。
蒸发式冷凝器理论研究没有完全成熟,在设计上不尽
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合理;二是配套材料的质量有待提高,许多质量问题时吸收热量而使管内的氨或氟利昂蒸气冷疑的原理
不在于设计原因,而是材料质量不过关。由于看到蒸工作的,冷却水储存于箱底水池中,用浮球保持一定
发式冷凝器未来的应用前景,不少企业都在研究发展的水位。水池中的冷却水用水泵送至喷水管,经喷嘴
对策,烟台冰论集团最近开发的蒸发式冷凝器在换热喷淋在换热管的外表面上,形成一层水膜。水膜中部
交换效果上有了很大的提高,性能已经接近国外先进分水吸热后蒸发为水蒸汽被空气带走,未蒸发的水仍
水平,这对于国产蒸发式冷凝器的产品开发是一个很回到水池内。在箱体上方装有挡水同时水中含盐浓
好的鼓舞。
度也不断增加,故需要经常补充冷却水。
3.运行原理
蒸发式冷凝器一般有以下两种结构型式:
蒸发式冷凝器是利用冷却水在换热管外水蒸发
上及风式
下吹风式
4.主要部件
板设计型式。一般一个高效挡水板能控制水的损失
(1)换热管
率为水循环总量的0.002~0.2%
蒸发式冷凝器一般用光管,从换热管湿表面到空5.热传递过程
气的高速热交换使管子不必要以肋片等形式增加外
在蒸发式冷凝器中,制冷剂羕气将热量通过换热
表面积,而且光管不易脏,易于清洗。换热管通常是管内壁经水膜传到空气。传热传质过程由两部分组
钢管,铜管,铁管或不锈钢管,含铁材料的一般外部热成第一步传热动力来自制冷剂和水膜的温差。第二
浸锌防止腐蚀
步是传热传质同时进行,动力来自水膜和空气间的温
(2)风机
差和质量浓度差,传热传质公式要同时考虑这两部
蒸发式冷凝器有吸风式和送风式两种,吸风式的分动力。
风机装在箱体顶上,优点是箱体内维持负压,水的蒸
制冷剂从管内到水膜的传热公式可表示为
发温度比较低,但风机处于潮湿气流中,容易引起腐
U A(To-t
饿。风机一般有两种形式:离心式和轴流式,采用哪式中。、热流量(w
种形式取决于风压結要和允许噪声级以及能耗等因
U。换热系数(W/m2t)
素
t:冷凝压力下的饱和温度(じ
(3)挡水板
:水膜表面的饱和温度()
挡水板将热湿空气中带的水滴挡住,减少水耗,
A:换热管外表面积(m2)
挡水板的效率取决于蒸发式冷凝器结构形式和挡水
从水膜表面到空气的传熱公式可表示为
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