蒸發(fā)式冷凝螺桿冷水機組分析
蒸發(fā)冷凝器將從水冷冷凝器和冷卻塔分離出來的冷凝過程與水冷過程結(jié)合起來。它利用冷卻水在換熱器表面形成一層薄膜。水膜與強制氣流直接接觸。冷卻后的材料將熱量傳遞給水膜。水膜經(jīng)過非飽和蒸發(fā),與空氣交換和傳熱傳質(zhì)。熱量被空氣帶走。從兩個方面對傳統(tǒng)的冷卻方式進行了改進:一是減少了冷卻水從冷凝器到冷卻塔的輸送過程,直接實現(xiàn)了水的回用,節(jié)約了水泵的能耗;二是改變單相冷卻液利用顯熱來冷卻物料的方式,由冷卻水潛熱帶走熱量。
目前,盤管式蒸發(fā)冷凝器得到了廣泛的應(yīng)用。盤管式蒸發(fā)冷凝器將冷卻水噴灑在管道表面形成水膜。水膜與管內(nèi)介質(zhì)完成熱交換后,水直接與管外快速流動的空氣接觸,交換熱量和質(zhì)量,完成熱交換過程,熱量和水蒸氣被空氣帶走??諝獾牧鲃硬粌H使換熱過程加快,而且由于空氣的快速流動,空氣在每一個過程中都能保持非飽和狀態(tài),傳熱傳質(zhì)的驅(qū)動力更大。
還有節(jié)能。一方面,蒸發(fā)式冷凝器將水蒸氣的凝結(jié)與水冷過程結(jié)合起來,省去了冷卻水從冷卻塔向冷凝器的輸送階段,循環(huán)水量通常比水冷式少,有效地節(jié)省了冷卻水泵的輸入功率;另一方面,蒸發(fā)式冷凝器的冷卻水溫度更接近空氣濕球溫度,相應(yīng)的冷凝溫度可以更低,通常其冷凝溫度比風(fēng)冷式冷凝系統(tǒng)和水冷冷凝系統(tǒng)低,提高制冷主機的能效。
節(jié)約用水。凝汽器冷卻水溫升約為5-8,即1kg水帶走凝汽器25-35kj的熱量,而蒸發(fā)凝汽器主要利用冷卻水潛熱完成換熱,1kg水吸熱蒸發(fā)帶走凝汽器2450kj的熱量,另外,蒸發(fā)式冷凝器的耗水量僅為排出熱量;蒸發(fā)式冷凝器實際運行耗水量比冷卻塔系統(tǒng)耗水量少,節(jié)約了水資源。
良好的換熱性能。一方面,由于水的蒸發(fā)潛熱大,機組水的吸熱能力大,水、空氣和冷卻介質(zhì)在換熱器內(nèi)外交替流動,使換熱速度加快,換熱效率提高,從而實現(xiàn)快捷換熱另一方面,由于強化了換熱技術(shù),系統(tǒng)的效率可以提高。
占地面積小。蒸發(fā)式冷凝器集冷凝盤管機組、循環(huán)水泵、軸流風(fēng)機、集水板及連接水管于一體,集冷卻工藝于一體,結(jié)構(gòu)緊湊。因此,其占地面積比凝汽器和冷卻塔總占地面積小,在土地資源日益緊張的今天具有重要意義。
運行成本低。在運行中,除上述節(jié)能節(jié)水效果外,蒸發(fā)式冷凝器還消除了冷卻塔系統(tǒng)中大量水造成的水處理問題,大大降低了運行成本。