蒸发式冷凝器的研究现状及其应用

蒸发式冷凝器的研究现状及其应用

关海博孙苗

关海博孙苗

中核工程咨询有限公司

摘要：社会的进步必然推动着工业企业的向前发展。东北是老工业园区代表，面对现今工业企业迅猛发展而且并没有停止现状，我们开始为水资源的存量感到深深的担忧。水是推进工业企业运转的第一步，因为在各项设备的使用中都要涉及制冷的过程，而制冷的过程不可缺少的就是水资源。在这种情况下，本文通过对冷却水进而实现重复利用的蒸发式冷凝器进行一个研究发展的探析同时根据相关资料，对于应用的现状和出现的问题进行一个概括，在整体上把控一下蒸发式冷凝器发展路线。

关键词：蒸发器冷凝器；研究现状；应用前景

前言：水环保是当今一个热点的话题，而同时对于能源耗量的损耗也是各层各界都在关注的一项重要指标。这两个名词所共同交汇之处的就是蒸发式冷凝器。它的研发诞生推动了工业企业的发展。但是现今在不断技术的支持下，它本身的应用范围发生了改变，而且随着范围的改变，它的问题也渐渐暴露。那我们如何解决此类问题进而实现它研究方向的提升是一项重要决策。

1.蒸发式冷凝器的概述

1.1蒸发式冷凝器的结构

蒸发式冷凝器就其表面意义上来说就如同是在热水中上升的蒸汽，遇到了温度较低的环境，而液化形成一种液体的容器。事实上就是温度不同的两种液体，在这个设备中发生了一种交换，然后是液体变成气态，因而放出蒸发潜热来实现。在整个蒸发式冷凝器的结构中大体上主要是由换热器、水循环系统和鼓风机这三部分组成。换热器的应用是以光管来对换热管进行一个交汇的辅助。而除了上述这三部分还有一些就是换热管盘和风机、喷淋水管和喷嘴以及挡水板等。它们都在自各自的领域发挥着其他部件无法代替的作用，来实现整体蒸发式的冷凝器的高度作业。

1.2蒸发式冷凝器的特点

蒸发式冷凝器其实就是将温度不同的风和水等物质以传热和传质的作用相融合一体，然后在一个高效的设备中一体化。蒸发式冷凝器主要具备节水节能、结构紧凑以及不污染环境等特点。具体来说它充分实现了水的形式化的转变，将本来能带走的热量在这个设备中减少了近100倍。这可以实现蒸发式冷凝器的耗水量比其他正常工业化的设备耗水量小。这对我国水资源不足的现象是一个很好的解决办法，而且也将工业企业节水的绿色理念推向全国。而对于节能，在整体上它的耗能量就大大的减少了，这就比其他一些工业企业的功耗大的设备有更大的优势。在蒸发式冷凝器中，传热传质这两个过程是连续性完成，并没有中断，而这使整体的完成节奏更加快，而且更具备竞争优势。不污染环境，可谓是蒸发式冷凝器所具有的高效特点，这种特点将环境污染极度的降低，而且倡导了当今社会发展绿色理念的重要性。目前在国内国外的运用十分广泛。

2.当前国内外蒸发式冷凝器的研究现状

国内外在很早就进行了对蒸发式冷凝器的研究，针对蒸发式冷却器的传热传质这种特性，进行了大量不同的实验。针对于不同的环境，而做出不同的实验方案。而且而针对于蒸发式冷凝器，我国在研究过程中提出了不同的两种方法，一种是数学模型，另一种是分析模型。在这两种模型的驱动下，实验进行得十分顺利，研究中不断的提升模型的丰富度。而且也在此基础上分别实践水流和空气流的流量比还作为特性的函数，而且采用了串联、并联和单独运行等多次的比较试验来横向，纵向的分析温度的分布，以及计算系统的各环节的数据情况。国外是以理论的模型实验为准，而国内还是主要通过进行实地的应用来分析蒸发式冷凝管的作用情况。国内在前期此项研究并没有得到充分的认可，而且也缺乏一些资料的贡献，因此多次走入了困境，但是我国却提出了建立数学模型的方式进行模拟和实验分析总体来探究风量、喷淋水密度和水的分布状况对于传热传质的影响等。在该效果的影响下，我们进行了模拟的实验分析，得出了最佳进风流角在-15度到20度。而且在对管式换热器的蒸发式冷凝器系统进行实验测试后，发现了在不同工况下按蒸发式冷凝器冷凝能力变换曲线的可靠性。而且还表明了确定了蒸发式冷凝器的结构尺寸以后，冷凝温度和空气的进出口，湿球温度最为显著。在对其他领域试用中的冷凝管对比后，最终得出结论显示，采用蒸发式冷凝器可以大大提高冷凝效果，从而提高系统效率，进而拟合的实验公式可以作为工程实践的设计参考依据。本次的研究发现，在蒸发式冷凝器的领域上又拓展了新区域。

3.蒸发式冷凝器的应用及不足

3.1蒸发式冷凝器的应用现状

蒸发式冷凝器在工业上的应用是十分广泛的，而且不仅局限于此，应用的区域已经扩大到了宾馆、办公室、商场等一些民用建筑，甚至是在一些工业企业上也更为推广。而且还突破常规的在建立果蔬保鲜贮藏、冷库等一些农业上实现了蒸发式冷凝器的应用。目前应用的现状是主要针对于缺水的地区大规模的推广这种蒸发式冷凝器。蒸发式冷凝器的优势在时代的发展中不断的显现，它的节能和冷凝效果已经在这个领域上较为突出，而且颇受一些工业企业和环保企业等的关注。但是在推行应用的过程中，虽然有了良好的效果，但是也会给用户带来一定的使用问题。经过调查统计分析，目前主要的问题有结垢问题、腐蚀问题、水量的合理分布问题、风机问题、振动与噪声问题以及维护问题。这些问题都影响了蒸发式冷凝器的使用寿命，而且它给用户带来了一定的经济上的损失，造成了蒸发式冷凝器在市场上的推广和供需不平衡。

3.2解决蒸发式冷凝器的应用问题

结垢问题的发生主要是因为换热面表面的温度以及表面粗糙程度以及表面的结垢和流体状况，ph值等都起着十分重要的影响。目前我们解决结垢问题的方法，首先是主要通过化学方法，以化学试剂达成中和。除此之外，还有通过静电处理技术以及超声波处理技术等除垢技术，将结垢问题加以解决。但是即使我们有了解决结垢问题的方法，在整体的过程实施的环境下，也要时刻注意使用中结垢的情况，根据具体情况做出具体分析。腐蚀是一个不可避免的问题，而且它的产生会给蒸发式冷凝器的运行造成影响，而且还会缩短它的使用寿命。目前相应的防腐措施也是通过化学方式来解决。对于水量的合理分配问题，现阶段我们采取数量众多的喷水孔来提高整体的运行效率来扩大水量的分配。现阶段解决风机问题是将接线盒放在了箱体外侧，避免与水接触，以此避免导致因操作不当而发生的烧毁电机等情况。振动与噪声问题和维护问题，实质就是根据相应的环境问题给予相应的解决对策。其他生产中发生的具体情况我们现今无法笼统的分析，而维护问题需要管理上的严格要求，制定维修规程进行定期维护。

结语

蒸发式冷凝器的应用，充分提高了对水的利用情况，也给这个社会带来了节能的新生机。目前对于其发展前景我们十分看好，但是我们同时也应该注意它的发展理念的创新以及维护体制的完善程度。提高冷凝设备的性能，是我们在今后仍然需要不断升级攻克的一项课题。同时对于维护体制的建立，我们需要给予相应的管理人员一定的培训，将更好的蒸发式冷凝器代入大众的生活，实现更多的经济类节能利益化。

参考文献

[1]邱嘉昌，刘黄炳.制冷系统采用蒸发式泠凝器的节能效果.上海节能，2006（2）：29-31.

[2]张建一，秘文涛.制冷用蒸发式冷凝器的选型与节能[J/OL].[2008-12-20].