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比常規冷水機組效能提高兩成?蒸發(fā)冷凝式冷水機組深受客戶(hù)喜愛(ài)
發(fā)布日期:2020-04-23

制冷行業(yè)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐探索,蒸發(fā)冷卻技術(shù)的日益成熟為冷水機組的能效提升提供了新的思路,蒸發(fā)式冷凝技術(shù)高效節能、綠色環(huán)保,通過(guò)降低冷凝溫度冷水機組的能效提升20%左右,越來(lái)越多的用戶(hù)對蒸發(fā)式冷水機組更加偏愛(ài)。

一、蒸發(fā)式冷凝器的原理

蒸發(fā)式冷凝器將水冷式冷凝器和冷卻塔中分開(kāi)的冷凝過(guò)程與水冷卻過(guò)程合二為一,它是利用冷卻水在換熱器表面分布成薄膜,水膜與強制流動(dòng)的空氣直接接觸,被冷卻物料將熱量傳給水膜,水膜發(fā)生非飽和蒸發(fā)并與空氣進(jìn)行熱質(zhì)交換與傳遞,后由空氣帶走熱量的過(guò)程。它對傳統冷卻方式進(jìn)行了兩方面改進(jìn):一是減去冷卻水從冷凝器到冷卻塔的傳遞過(guò)程,直接實(shí)現水的重復利用,節省水泵功耗;二是改變單相冷卻流體用顯熱溫升來(lái)冷卻物料的方式,主要用水的潛熱帶走熱量。

蒸發(fā)冷凝式冷水機組

二、盤(pán)管式蒸發(fā)式冷凝器

目前被廣泛應用的蒸發(fā)式冷凝器是盤(pán)管式蒸發(fā)式冷凝器。盤(pán)管式蒸發(fā)式冷凝器是將冷卻水噴淋于管子表面形成水膜,水膜與管內介質(zhì)完成換熱后,水直接與管外快速流動(dòng)的空氣接觸并發(fā)生熱質(zhì)交換,完成換熱過(guò)程,并由空氣將熱量及水蒸氣帶走,空氣的流動(dòng)不僅使換熱過(guò)程變得更快,而且由于空氣的快速流動(dòng),空氣在速個(gè)過(guò)程都能保持非飽和狀態(tài),其傳熱傳質(zhì)推動(dòng)力也更大。

蒸發(fā)冷凝式冷水機組

三、應用蒸發(fā)式冷凝器的優(yōu)勢

①節能。蒸發(fā)式冷凝器將水蒸汽的冷凝與水冷卻過(guò)程合二為一,省略了冷卻水從冷卻塔到冷凝器的傳遞階段,加之循環(huán)水量?jì)H為水冷式的5%~10%,有效地節約了冷卻水泵的輸入功率;另一方面,蒸發(fā)式冷凝器冷卻水溫更接近空氣濕球溫度,其相應的冷凝溫度可以更低,其冷凝溫度比風(fēng)冷式冷凝系統低10~15℃,比水冷式冷凝系統低3~8℃,進(jìn)而提高制冷主機的能效。

②節水。冷卻水在冷凝器中的溫升約5~8℃,即1kg水帶走25~35kJ的熱量,而蒸發(fā)式冷凝器主要通過(guò)冷卻水潛熱來(lái)完成換熱的,1kg水吸熱蒸發(fā)可以帶走2450kJ的熱量,另外,蒸發(fā)式冷凝器耗水量?jì)H為排熱量的1‰-3‰,使得蒸發(fā)式冷凝器實(shí)際運行中的用水量為冷卻塔系統的5%~15%,節約了水資源。

蒸發(fā)冷凝式冷水機組

③熱交換性能好。一方面,由于水的蒸發(fā)潛熱大,單位水的吸熱量大,在換熱器內外,水、空氣與冷卻介質(zhì)交錯流動(dòng),使傳熱速度更快,傳熱效率增加,從而達到高效換熱效果;另一方面,由于其采用強化換熱技術(shù),可使系統的效率得到大大的提高。

④占地面積小。蒸發(fā)式冷凝器集冷凝盤(pán)管組、循環(huán)水泵、軸流風(fēng)機、集水盤(pán)和連接水管于一體,把冷卻過(guò)程進(jìn)行一體化,而且結構十分緊湊,因此其占地面積僅相當于冷凝器與冷卻塔的總占地面積的30%~60%,在土地資源日益緊張的今天,有特別重要的意義。

⑤運行費用低。在運行中,除如上所述的節能節水效果外,蒸發(fā)式冷凝器還排除了冷卻塔系統中因大量用水而產(chǎn)生的水處理問(wèn)題,使運行費用大大降低。冷凝器和冷卻塔的綜合初投資,實(shí)際上高于蒸發(fā)式冷凝器。

四、經(jīng)濟效益分析

蒸發(fā)冷凝式冷水機組

綜上所述兩個(gè)方案,主機采用蒸發(fā)式螺桿冷水機組的配置形式,其優(yōu)勢為:

①、由于采用蒸發(fā)式冷凝技術(shù)后,機組冷凝壓力低,使得壓縮機輸入功率減少,不需要冷卻塔及大功率冷卻水泵;使得空調整機能效比高,系統節能。

②、比采用水冷式螺桿冷水機組年節約運行電費8.85萬(wàn)元,節能率為15%。

五、適用行業(yè)

隨著(zhù)“中國制造2025”的落地實(shí)施,制造業(yè)創(chuàng )新建設步伐加快。智能制造、新材料、生物醫藥、化工、食品、飲料等領(lǐng)域成為重點(diǎn)推進(jìn)的著(zhù)力點(diǎn),這些領(lǐng)域對生產(chǎn)過(guò)程中的各項空氣指標十分嚴苛,潔凈空調產(chǎn)品市場(chǎng)需求將逐步放開(kāi)。綠色制造工程要求開(kāi)展重大節能環(huán)保、資源綜合利用、再制造、低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范,與蒸發(fā)式冷凝機組節水節能的典型特征不謀而合。

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