蒸发式空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能冷却设备。
蒸发式空冷器简介
它具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低、安装、维护方便等优点。在炼油、冶金、电力、制冷、轻工等行业中有着广阔的应用前景,是空冷技术发展的新方向。蒸发空冷的研究始于六十年代,主要应用于发动机引擎夹套水冷却、压缩机级间冷却、润滑油冷却等。我国在八十年代初从国外引进的十几套石蜡成型装置中均采用了蒸发空冷作为氨气的冷凝器。
蒸发式空冷器是将管式换热器置于塔内,通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。由于是闭式循环,其能够保证水质不受污染,很好的保护了主设备的高效运行,提高了使用寿命。外界气温较低时,可以停掉喷淋水系统,起到节水效果。推着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏,近几年密闭式冷却塔在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用。
蒸发式空冷器,也叫做闭式冷却塔、封闭式冷却塔或密闭式冷却塔。
蒸发空冷器循环冷却水系统在冶金、石化、电力、化工、建材等行业都有应用。上世纪九十年代以来,我国炼铁高炉开始应用闭式空冷循环水系统,对防腐、减轻结垢,从而提高换热装置和设备的运行效率与使用寿命均有明显效果。这个系统采用了板式换热器。高炉回来的热软水(55℃)被板式换热器冷却后,经升压再送高炉使用;而冷却水通过板式换热器后温度升高,送冷却塔降温,降温后经加压再送板式换热器作冷却介质使用。软水循环量与冷却水循环量之比,一般为1:1。
蒸发式空冷器的工作原理
冷却过程,通过水泵加压将设备下部在水池当中的冷却循环水输送到光管管束上方的喷淋水分配装置,通过喷淋水分配装置进行均匀的喷水,覆盖传热管的表面。在传热管表面行形成均匀的连续性的薄水膜。配置了专用风机,风机从设备底部吸入空气,空气从下往上形成流体,横掠水平放置的光管管束。传热管的管外通过水膜和空气流动进行热交换,薄水膜吸收了大量的热量,加强了热交换的效率。
水是比较容易进行汽化的,常规的汽化潜热可以达到570千卡/公斤(一个大气压下),因此,均匀覆盖在传热管外面的水膜,在雾化的过程中,吸收了大量的热量,提高了换热管的散热效率。空气流动通过带走热量。通过水汽化吸收更多的热量,风机引入的风通过光管管束湿度增加,风机将饱和湿气从管束中抽出并使其穿过位于喷淋水分配器上方的除雾器,除去饱和湿空气中夹带的水滴后从设备顶部风机出口排入大气中。风机的位置设计在空冷器的顶部,从而在抽吸空气的时候在风机的底部形成了负压区域,提高了管外表面的薄水膜的蒸发,蒸发空冷中,介质在管内水平方向的运动,通过管壁将空气和水进行隔开,喷淋水与引风呈现对流,在管区进行混合提高了换热面积。