节能型水膜式空冷器
ZK.FP节能型空气处理机组
ZK.FP节能型空气处理机组
佚名
【期刊名称】《中国新技术新产品》
【年(卷),期】1995(000)001
【摘要】ZK.FP 节能型空气处理机组是集中式空调系统中必不可少的末端设备,广
泛适用于宾馆饭店、银行商场、医疗卫生、写字办公大楼、文化娱乐中心、工业车间、科研仓贮等集中式空调工程。
机组设计先进、选材合理、性能优良、造型美观。
采用外、内转子风机和高效节能换热器,水流系统合理,噪声低、风量大、余压高、
保温防腐性能好。
经国家空调设备质量监督检验测试中心抽样检测11项指标全部合格,主要技术指标:在供电电压为额定值
【总页数】1页(P91-91)
【正文语种】中文
【中图分类】TU831
【相关文献】
1.挑战传统空气处理机组——风神“梦幻全工况增值”空气处理机组介绍 [J], 陆辉;钱荣华;丁欢庆
2.环境试验室用节能型空气处理机组的研制 [J], 郑毅穗;顾泽波;骆毅;何仰新
3.建立节能型工业和节能型社会 [J], 赵家荣
4.组合式空气处理机组与防火阀安全联动设计 [J], 焦龙;赵楠楠;聂春阳
5.节能型住宅——您的住宅是节能型的吗? [J], 杨春风;万奕汐
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空冷简介
空冷凝汽器简介摘要：建设一座湿冷电站的耗水量可以建设4-10座同容量空冷电站，可减少发电厂补水量的75%；空冷（简称ACC）根据蒸汽冷凝方式不同可分为直接空冷和间接空冷两种，其中间接空冷又分为海勒式间接空冷和哈蒙式间接空冷。
直接空冷的工作原理是将汽轮机排汽缸的乏汽通过管道引至空冷凝汽器中被空气冷却，而成为凝结水。
空冷设备主要有散热器、轴流风机等。
一般轴流风机的负荷调节范围为额定负荷的0％～110％。
关键词：空冷凝汽器（Air Cooling Condenser），节水，环保，直接空冷，环境温度，顺流区，逆流区，翅片管，轴流风机，凝结水温，溶氧量。
我国北方地区气候比较干旱,水资源十分宝贵，特别是我厂所处的地理位置是在毛乌素沙漠边缘地带，煤炭资源丰富缺水现象严重。
此外，环保方面也对冷却水的排放提出了更为严格的要求。
而空冷机组因其卓越的节水性能而备受青睐, 建设一座湿冷电站的耗水量可以建设4-10座同容量空冷电站，可减少发电厂补水量的75%。
所以考虑到我厂的实际情况，在扩建的三期工程2×135MW汽轮发电机组中采用直接空冷来代替湿冷，在此我简单介绍一下空冷的一些概况。
空冷（简称ACC）根据蒸汽冷凝方式不同可分为直接空冷和间接空冷两种，其中间接空冷又分为海勒式间接空冷和哈蒙式间接空冷。
在此主要介绍直接空冷，直接空冷是指汽轮机排汽通过大直径排汽管引至空冷器由冷空气直接冷却，热交换发生在空冷器中。
直接空冷在国外最早是在20世纪30年代末德国的鲁尔煤矿坑口电厂，而在国内最早是20世纪60年代，但是真正发展应用是在近一两年内才出现的，主要有山西榆社、神二、大二、漳三、古交、河曲、大唐云冈等单机容量为300MW－600MW的电厂。
与常规的湿冷相比，其厂址选择自由度大、节水、环保、负荷可调、空气流量调节灵活简单，管内积垢少，管道腐蚀小，无泄漏危害，无需水质处理等优点。
但空冷系统庞大，厂用电消耗较湿冷大，特别是在启动机组时抽真空困难，启动时间长，真空较低，传热系数小，背压较水冷机组高等缺点。
(完整)蒸发式空冷器
蒸发式空冷器蒸发式空冷器（以下简称蒸发空冷)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,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。
节能型水膜式蒸发空冷器为了进一步提高换热装置和设备的运行效率与使用寿命，进一步节能节水，武汉某公司依托其专利产品--节能型水膜式空冷器，并组织组织各相关专业的专家和技术人员,精心设计了“高效闭式空冷循环水系统"。
水膜式蒸发式空冷器闭式循环水系统该系统采用节能型水膜式空冷器替代原板式换热器和冷却塔，运行效率高，冷却水循环量可减少4/5，其运行电量亦可减少4/5。
空冷式换热器介绍
空冷式换热器介绍空冷式换热器是炼油化工、冶金、电站等行业大量使用的冷却设备。
用于冷却各种工业介质。
与其它冷却设备相比：优点，空冷式换热器使用空气作为冷源，节能、节水效果非常显著；缺点，占地面积大，一次性投资大。
空冷器分类：按冷却介质分为：干空冷器湿空冷器表面蒸发空冷器按传热元件分为：列管式换热器板式空冷器等空冷器应用范围：干空冷器可以把介质冷却到高于环境温度200C；湿空冷器可以把介质冷却到高于环境温度3~50C；表面蒸发空冷器可以把介质冷却到接近环境温度，在特殊情况可以冷却到比环境温度低。
可以代替水冷器。
表面蒸发空冷器简介⏹表面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新型空冷器；它是一种传热效率高、投资省、操作费用低、结构紧凑、节能、节水的高效冷凝冷却设备，在炼油、化工、电力、冶金、制冷、轻工等行业中大量使用。
⏹到目前为止蒸发空冷在全国各大石化企业的酮苯装置、气分装置、烷基化装置、丙烷脱沥青装置、焦化装置、蒸馏装置、催化装置、重整装置、硫磺回收装置、轻烃回收装置等得到了广泛的应用。
表面蒸发空冷器结构组成：风机、翅片管、喷淋系统、光管管束、水箱特点：风机-引风式风机;翅片管-双金属轧片管;喷淋系统-不锈钢、双水泵光管管束-表面热侵锌、丝堵管箱;水箱-表面玻璃钢防腐表面蒸发空冷器机理传热机理：在光管表面形成水膜，靠水膜的蒸发带走热量。
既有空气的温升和水的温升带走热量，也有水的气化潜热带走热量。
适用范围：用于进口温度160-80℃左右的低温工艺介质的冷凝冷却，可将介质出口温度冷到接近环境湿球温度。
可以代替后水冷器和湿空冷器。
表面蒸发空冷器工艺选型工艺计算方法:与传统空冷器计算方法不一样，已超出空冷器范畴；目前只有我公司有能力计算。
表面蒸发空冷器表面蒸发空冷器发展方向: 提高换热管耐腐蚀性能解决冷却效果下降问题解决冬季结冰问题提高水箱、百叶窗抗腐蚀能力提高风机轴承寿命表面蒸发空冷器采取的措施：换热管腐蚀问题措施：热侵锌、复合铝管冷却效果下降原因：光管表面结垢措施：有效控制介质进蒸发段温度、加大喷淋空间和严格控制水质冬季结冰问题措施：设计理念改变风机轴承寿命低措施：采用轴承和轴承座一体的整体轴承水箱、百叶窗腐蚀措施：喷漆前喷砂除锈和水箱表面玻璃钢防腐目前应用状况： 表面蒸发空冷器是 节能、节水产品， 在许多装置大量使 用。
《空冷式换热器介绍》PPT课件
项目
单位
板式空冷器 2台-3x3
水冷器 BLeabharlann S1200节省 数量 %设备重量 kg
40000
14000
设备造价 万元 155
18
-137
耗电功率 KW
44
冷却水耗量 Kg / hr 5000
600000
595000
操作费用 万元/年 29.6
144
114.4
占地面积 m2
18
16
设备开工率按8000小时/年，电费0.4元/度，软化水费2.7元/吨;
良的抗腐蚀能力； 重量轻：同等负荷下相当于表面蒸发式空冷器的30%； 占地面积更小；
甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所）
板式蒸发空冷器特点
板式蒸发空冷器是继表面蒸发空冷器后又一种将 水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两 者之长的新型空冷器，他对空冷器的发展将是革 命性的；它是一种传热效率高、投资省、操作费 用低、结构紧凑、节能、节水的高效冷凝冷却设
甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所）
表面蒸发空冷器
表面蒸发空冷器发展方向:
提高换热管耐腐蚀性能 解决冷却效果下降问题 解决冬季结冰问题 提高水箱、百叶窗抗腐蚀能力 提高风机轴承寿命
甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所）
表面蒸发空冷器
采取的措施：
换热管腐蚀问题
能力; • 良好的维护性能:由于台数减少，设备的维护性能
大大提高； • 由于传热元件采用特殊的板型，不仅清洗吹灰方
便，而且传热面积均为一次传热面积，同翅片管 相比其传热性能具有长效性。 • 投资优势：设备费用、平台；
甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所）
换热器设计
换热器设计：一：确定设计方案：1、选择换热器的类型两流体温度变化情况，热流体进口温度130°C，出口温度80°C；冷流体进口温度40°C，出口温度65°C。
该换热器用自来水冷却柴油，油品压力0.9MP，考虑到流体温差较大以及壳程压强0.9MP，初步确定为浮头式的列管式换热器。
2、流动空间及流速的确定由于冷却水容易结垢，为便于清洗，应使水走管程，柴油走壳程。
从热交换角度，柴油走壳程可以与空气进行热交换，增大传热强度。
选用Φ25×2.5 mm的10号碳钢管。
二、确定物性数据定性温度:可取流体进口温度的平均值。
壳程柴油的定性温度为T1=130°C，T2=80°C，t1=40°C，t2=65°CT=(130+80)/2=105(°C)管程水的定性温度为t=(40+65)/2=52.5(°C)已知壳程和管程流体的有关物性数据柴油105°C下的有关物性数据如下:ρ=840 kg/m3密度定压比热容C o=2.15 kJ/（kg·k）导热系数λo=0.122 W/(m·k)粘度µo=6.7×10-4N·s/m2水52.5°C的有关物性数据如下：ρ=988 kg/m3密度iC=4.175 kJ/（kg·k）定压比热容iλ=0.65 W/(m·k)导热系数i粘度 µi =4.9×10-4 N·s/m 2三、计算总传热系数1.热流量m 0=95000(kg/h)Q 0= m 0C o Δt o =95000×2.15×(130-80)=10212500kJ/h=2836.8(kw) 2.平均传热温差m t '∆=(Δt 1-Δt 2 )/ln (Δt 1/Δt 2)=[(130-65)-(80-40)]/ln[(130-65)/(80-40)]=51.5(°C) 其中Δt 1=T 1-t 2，Δt 2=T 2-t 1。
永昌钢铁1080 ms高炉循环水处理系统设计概述
永昌钢铁1080 ms高炉循环水处理系统设计概述摘要:本文简要描述了我院总承包的云南永昌钢铁有限公司1080 m3高炉炼铁工程循环水处理各系统设计参数及工艺流程,对于类似系统设计具有较大的借鉴参考价值。
关键词:高炉炼铁净循环软水密闭循环水处理云南永昌钢铁有限公司1080 m3高炉炼铁工程循环水系统包括软水密闭循环水系统、净循环水系统、补水系统等。
主要构筑物包括循环水池及泵房、软水间等。
1 高炉软水密闭循环水系统高炉软水密闭循环水系统为高炉本体系统冷却壁、炉底及热风炉本体系统热风阀、倒流休风阀、混风切断阀等设备的间接冷却水所设置。
1.1 工艺流程用高炉软水泵将循环水从循环水泵房送出,经外网将其送至高炉区域后分成两路,一路送高炉冷却壁中的直冷管。
另一路经高炉炉底冷却和炉体冷却壁中的蛇形管后,再送回水泵房,由热风炉软水泵进行二次加压,送至热风炉为热风阀等设备进行换热,之后再送至高炉与冷却壁直冷管汇合后送至炉顶,然后回到水泵房经蒸发式空冷器冷却后循环使用。
在回水系统中炉顶平台设有脱气罐、膨胀罐,保证系统水压稳定。
该系统软水密闭循环水量2500 m3/h,其中冷却壁直冷水约2000 m3/h,炉底及冷却壁蛇形管约500 m3/h,热风炉软水约500 m3/h。
在水泵房内设置高炉软水泵三台,两用一备,Q=1400 m3/h,H=59 m。
另为满足事故状态的供水,在水泵房设置软水系统事故柴油机泵一台,Q=1650 m3/h,H=59 m。
此泵组出口设置自清洗过滤器一台。
设置热风炉软水泵进行二次加压,一用一备,Q=540 m3/h,H=65 m。
热风炉软水泵出水管和高炉软水泵出水管用阀门连接。
1.2 水膜式空冷器在水泵房顶部设置水膜式空冷器六台。
单台空冷器流量Q=500 m3/h,六台并联,能将系统52 ℃的软水经过空冷热交换降温到38 ℃。
闭式空冷循环冷却系统以空冷器为核心设备,用软水代替传统工业循环水。
软水吸收工艺装置热量后,通过空冷器冷却,降温后再到工艺装置中进行换热,如此在系统中密闭循环。
喷雾增湿空冷器优化设计
- 40 -论文广场石油和化工设备2021年第24卷喷雾增湿空冷器优化设计张斯亮，陈韶范，马金伟，张向南，杨磊杰，齐兴，梅光旭（上海蓝滨石化设备有限责任公司， 上海 201518）[摘 要] 某公司新建大型空冷器项目，该项目具有介质处理量大、热负荷高、出口温度低等特点，且项目地环境相对湿度低、日照时间长。
为避免夏季极端高温及周围环境因素对空冷器换热性能造成不良影响，对喷雾增湿空冷器系统进行了优化设计，包括喷头、管线、管件、水泵、仪表阀门等。
喷雾增湿空冷器与翅片管式干空冷器相比，具有能效高、占地面积小、紧凑度高、可模块化、结构简单、性价比高、制造方便等诸多优点，在大型石化项目中具有很高推广价值。
[关键词] 喷雾增湿；空冷器；优化设计；能效；紧凑度作者简介：张斯亮（1988—），男，辽宁抚顺人，硕士，工程师，从事石油化工热交换设备技术研究工作。
表1 喷雾增湿空冷器各项参数表一般来说，当介质低于120℃时，回收其热量代价比较昂贵。
为了降低回收成本，高效完成大量低温介质残余热量冷却工作，空冷器作为一种节约能源、减少工业水污染、投资经济性高的热交换设备已广泛应用于石油化工行业。
对比翅片管式干空冷器的不足，如占地面积大、易受现场环境及夏季高温影响出现换热能力下降等问题，喷雾增湿空冷器具有紧凑度高、热效率高、适应性强、使用范围广等诸多优点[1,2]。
1 空冷器简介空冷器是以空气为冷介质，冷却管内为热介质的换热设备。
按冷却方式可分为：干式空冷器、湿式空冷器、干湿联合空冷器，其中湿式空冷器包括：喷雾增湿型、喷水增湿型。
一般干空冷可以把管内热介质冷却到高于环境温度20℃，湿空冷可以把介质冷却到高于环境温度3~5℃，干湿联合型可以把介质冷却到接近或低于环境温度。
不同类型空冷器结构和应用场合不同。
干空冷器、喷雾增湿空冷器管内介质一般为单相介质冷却；喷水增湿空冷器、干湿联合空冷器一般管内为气液两相介质冷凝冷却。
干空冷器、喷雾增湿空冷器主要靠空气升温显热冷却管内介质，而喷水增湿空冷器、干湿联合空冷器主要靠传热元件表面水膜蒸发潜热冷却管内介质。
闭式空冷循环冷却水系统在金属镁厂的应用
水改为循 环冷却水 ， 但补充新鲜水量依然很大 ， 且
传统的工业循环冷却水系统亦存在种种弊端。 工业
循环冷却水系统见图 １ 。
１ 在金 属 镁 厂 的 应 用 背 景
１１ ． 金属镁 厂 生产 耗水 量较 大
在金属镁厂生产过程中，回转窑 、 球磨机 、 还 原罐 、 中频炉等设备均需要使用循环冷却水，以宁 夏太 阳镁业 ２ Ｋ吨 ， ５ 年镁及镁合金工程为例 ，其全
表ｌ 所列 的冷却水消耗量仅为工艺消耗 ， 若计 人共用工程的热工、动力蒸汽 、 生活用水等 ， 其用
量更大。
器一般都按 ３ ＇— ２Ｃ ０１ ３ ￣水温设计 ， ２ 低温水使工艺产
品温度降低 （ 除压缩机段问冷却器外 ， 都没必要 ） ， 既浪费水资源 ，又浪费了换热面积 。
・
合汁
（ ｈ ） ｌ３ ３ ８ １ ９ ２ ｌ ６
工艺设 、、 备 ＼
煤磨机
球磨机 中 频炉
电 弧炉
３
ｌ ０ ３ ０
２ ５
２
１ Ｚ
１
６
１ ０ ６ ０
２ ５
带来了几个问题 ： （） １ 水蒸发量大 。 不论气温的高低 ，只要空气 不饱和 ， 水都会蒸发， 造成无为 的降温 。 工艺换热
…
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一 一ｊ 一一 ：
二 ： 一
Ｉ＿ ｜ ＿ 一
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为污 水排 放 。由于 水 蒸发量 大 ，排 污高 ，补 水量 就
大， 导致水耗很高。 按全年平均统计 ， 每ｍ 循环冷 ，
却水 约补 充新 鲜水 ００ ８ｍ３００ ２ 。 ．ｌ８ — ．２ ｍ３
闭式空冷循环冷却水系统
闭式空冷循环冷却水系统1.应用背景2012年《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》把水资源的利用总量和利用效率已经放在发展各种产业的基础与核心位置。
国家十二五规划中明确提出煤化工行业的耗水指标，每吨标煤耗水不超过3吨。
而目前国内煤化工企业现状耗水指标普遍在每吨标煤耗水不低于5吨。
分析煤化工企业各单元耗水指标，循环冷却水系统是最大的耗水用户，占耗水总量的60%左右，采用的冷却方式主要是敞开式循环冷却水系统，这种方式冷却效果好，但是需要消耗大量的水。
随着西部大开发的加速，西北地区的煤化工项目也越来越多，对水资源的需求也也来越大。
但西北地区水资源缺乏，采用开式冷却塔的运行费用太高，另一方面，西北地区气温低、风量大，非常适合使用空冷器进行冷却。
研究循环冷却水系统的节水技术是实现煤化工行业十二五规划耗水指标的重要方向之一。
做好合理用水、节约用水，是煤化工企业节能降耗、减排增效的一项重要工作。
同时，节水对缓解水资源紧缺和保障国民经济可持续发展具有重大的战略意义。
在中国节水技术政策大纲中指出“节约用水、高效用水是缓解水资源供需矛盾的根本途径”。
节约用水的核心是提高用水效率和效益。
国家厉行节约用水。
坚持科学的发展观，把节水放在更加突出的位置。
国家鼓励节水新技术、新工艺和重大装备的研究、开发与应用。
并在大纲中明确提出“发展高效循环冷却水处理技术，推广闭式循环冷却技术”。
2.闭式空冷循环冷却水系统为了响应国家节能减排政策，促进干旱地区高耗水企业的发展，湖北中圣股份有限公司（原武汉中圣能源，以下称“湖北中圣股份”）自主研制出了闭式空冷循环冷却水系统。
以创新型“闭式空冷循环冷却水系统”替代传统的“工业循环冷却水系统”，以节能型水膜式空冷器或联合式空冷器代替凉水塔，其既能保证冷却水温度以满足各项工艺要求，又可长期稳定运行，还能节水、节能、减排，减少工艺设备结垢，提高工艺设备寿命。
闭式空冷循环冷却水系统将水冷与空冷，传热与传质过程融为一体，是一种新型高效节能的循环冷却水系统。
节能型软水密闭循环冷却系统在甲醇生产中的应用
（） ２ 二分塔 填料为鲍尔环填料 ， 且填料层 的
高度 为 ２ ５ｍ， 积 为 １２ｍ 。随着 生 产 能力 的 ． 体 ． 增大 ， 不规 则 的堆 积填料 不 能够满 足通气 量 ， 塔 使 内阻力增 大 ， 气相 有带 液现象 ， 而使二 甲液 中尿 从
素质 量 分 数 较 高 （ ５ ） 造 成 一 吸 塔 吸 收 效 果 １％ ，
一
次 只需要 更换 几 吨浓 水 ， 且 在 北方 冬 季 长 达 而
近半年 的时间 ， 可不用 喷淋水而改用风冷进行冷
却， 大大降低了循环水的用量和污水的排放量 ， 有 利于提高企业 的经济效益和社会效益 。 （ 湖北 武 汉 中圣 能 源环保 工程有 限公 司 ４ ０ ７ 冯 晓 强 马 涛 陈红新 ） ３０９
升气管气速降低 ， 不再发生影响分离效果的情况 ； 并且避免部分尿液 由升气管走短路 的现象 ， 解决 了二 分塔 蓬 液问题 。
通过 上 述 改 造 后 ， 素 产量 可以达 到 １０～ 尿 ８
图 １ 节能型软水密闭循环冷却 系统示意图
２ 在 甲醇生 产 中的应用
山 西清 洁 能源公 司的 ２０ｋ／ 千醇 装 置 ， ０ ｔａ【 ｊ 根 据现场 及 ： ｒ艺要 求 ， 用 密 闭循 环 系统 对 高 温 物 采
小氮肥
第３ ８卷
第 ２期
２１ ００年 ２月
科 技 简 讯
尿素二分塔 的改造
枣 阳化 工工业 有 限公 司水溶液 全循 环法 尿素 ２０ｋ／ ０ ｔａ的生产 能力 。 （ 北枣 阳化工 工业有 限公 司 湖
４ １０ 苏 君 林 ） ４２０
装置依据原化 四院设计 ， 随着尿素装置“ ４改 ６ ” 和“ 改 １ ” ６ ０ 的技术改造 ， 生产能力逐步提高， 与 其配套的尿素二分塔为 ８ｏｍ ／ ０ ｍ， ０ ｍ ７０ｍ 加热
闭式与开式循环冷却水系统比较研究
闭式与开式循环冷却水系统比较研究摘要：介绍了几种闭式冷却塔和开式—消雾节水型冷却塔的工作原理和结构型式，从节水、耗电、投资、运行成本、技术可靠性几个方面作了比较分析。
对比分析表明，闭式冷却塔系统具有较好的节水效果，其中干湿联合型可节水59~75%，增湿空冷器可节水81%。
但闭式循环冷却水系统总体而言，投资、电耗、占地、运行成本均较高，技术可靠性不确定，其在煤化工行业应用上，应在有限范围内审慎选择。
开式—节水消雾冷却塔，可节水15~20%，技术相对成熟可靠。
关键词：闭式与开式循环；冷却水系统；比较1 闭式循环水系统工作原理1.1 干湿联合型冷却塔干湿联合型冷却塔是闭式系统的一种。
系统中循环给水经加压后送工艺装置，在装置内与工艺物料进行间接换热后，压力作用下送回循环水系统进行冷却，由此往复循环。
干湿联合型冷却塔主要是由干式空冷管束和湿式空冷管束组成，特点为根据外界气象条件的不同，即可以干式运行，也可以湿式运行。
根据结构形式的不同，可分为三种类型：（1）以A型为代表的干湿联合型冷却塔：该形式的湿式空冷器管束立式布置在空冷塔的两侧，湿式空冷器设计在某一环境温度下完全干式运行满足循环水冷却要求，该环境温度称之为干工况设计温度。
在环境温度超过干工况设计温度时，湿式空冷器通过向进风侧管束翅片表面喷水来满足冷却要求。
喷淋水除了加湿进风空气，降低进风温度（湿球温度），增加循环水与空气间的换热温差外，还在翅片表面直接蒸发强化换热增加散热器的传热系数，两部分共同作用保证了湿式空冷器在夏季高温时段的冷却能力。
实际业绩呼伦贝尔国华电厂一套试验装置在运行。
（2）以B型为代表的干湿联合型冷却塔：该类型空冷器由上到下分为三部分，包括翅片管，湿式盘管，最下方为填料气液热交换层，提供充足的传热传质面积。
空冷翅片盘管换热在湿式运行出风口上方，管内热流体先进入翅片盘管预冷却，换热不足部分由蒸发换热盘管通过蒸发少量喷淋水来补充。
运行模式包括①夏季干湿混合运行，②过渡季节绝热运行，③冬季低温干式运行模式，通过调节湿盘管蒸发水量来实现全年节水目标。
表面式蒸发空气冷却器的研究现状
表面式蒸发空气冷却器的研究现状摘要：蒸发式空气冷却器将管式换热器与空气冷却塔合为一体，利用管外水膜的蒸发及与空气换热带走热量，能显著提高管外传热强度。
与传统的水冷式和风冷式换热器相比，其结构紧凑，占地面积小，传热效率高，节水节能，操作稳定，在石油化工、电力、冶金等行业具有广阔的应用前景。
关键词：蒸发式空气冷却器；干式；湿式；前言：表面蒸发式空冷器是由光管组成的一种空冷装置。
它的主要原理是利用冷却水显热和管束外水膜的蒸发（汽化潜热）换热带走大量热量，借以把管内流体的温度降低到接近大气温度或低于大气温度。
1.蒸发式空气冷却器的特点1.1蒸发式空气冷却器的结构特点它在结构方面具有以下特点：管式换热器与冷却塔组装在一起，不再单独设置循环冷却水系统，占地面积大大减少，结构十分紧凑；换热盘管采用光管，设备一次性费用大大降低；属空冷器范畴，具有操作费用低的优点；循环冷却水在装置中循环使用，大大节约了水量，且封闭性很强，因此没有污染；盘管使用光管，空气在里面通过阻力比较小，因此风机所需要的功率就随之降低；循环水喷洒在盘管管束上，有利于减缓盘管的结垢，提高盘管传热效率，从而也降低了操作工的维护强度和设备的维修费用。
1.2蒸发式空气冷却器的传热特点表面蒸发式空冷器一般不适用于高温物流的冷却与冷凝,只适用于低温工艺物流的冷却与冷凝，一般要求温度低于80℃，高温物流需要设置预冷管束，对于低温工艺物流可冷却到接近环境湿球温度（40℃以下）。
表面蒸发式空冷器利用冷却水与空气显热和管束外水膜的蒸发（汽化潜热）换热带走热量，由于水有很高的汽化潜热，能极大地强化管外传热强度，比起干式和湿式空冷器，其总体传热效率要大得多。
蒸发空冷的冷却好坏与空气被增湿降温的程度密切相关，空气被增湿降温的越好，空冷器冷却效果就越好，并且热物流可以被冷却到低于环境温度。
2.蒸发式空气冷却器的应用表面蒸发式空冷器之所以能够慢慢取代传统的干式空冷器和湿式空冷器，原因不仅体现在其投资较少、节省空间、操作稳定和维护方便，而且更大的优势是体现在节能节水方面。
蒸发式空冷器
蒸发式空冷器蒸发式空冷器(以下简称蒸发空冷)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，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。
节能型水膜式蒸发空冷器为了进一步提高换热装置和设备的运行效率与使用寿命，进一步节能节水，武汉某公司依托其专利产品——节能型水膜式空冷器，并组织组织各相关专业的专家和技术人员，精心设计了“高效闭式空冷循环水系统”。
水膜式蒸发式空冷器闭式循环水系统该系统采用节能型水膜式空冷器替代原板式换热器和冷却塔，运行效率高，冷却水循环量可减少4/5，其运行电量亦可减少4/5。
高效节能水膜式空冷器的应用研究
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图 １ 水 膜 式 空 冷 器 结 构 原理 简 图
１ 一 换热 管
２ 一 翅片 ３ 一 固定管箱
４ 一 侧梁
５ 一 上横梁
６ 一 下横粱
７ 一 浮动管箱
８ 一 排气口 ９ － 排液口 １ ０ 一 物料进 口 ｌ １ 一 物料 出口 １ ２ 一 引风 筒
置 在 换 热管 身 上 ： 换 热 管与 固 定管 箱 、 浮动 管 箱 采
用胀接 方法 连接 组成 空冷 器组 件 ： 水膜 式空 冷器 可
以只设 一组 空冷 器组 件 于壳体 内 ， 也 可在壳 体 内设 置二组 或 两组 以上空 冷器 组件 。 固定 管箱 可 以设 为 上 、 下两个 ， 其 中上 固定 管 箱上设 有 物料进 口且连 接换 热管 进 Ｉ Ｓ ｌ 端， 下 固定管 箱连 接换 热管 出 口端 ， 且 管 箱上 设有 物料 出 口。浮 动 管箱上 设置 有排 气 口和排液 口。 一组 空冷器 组件
中， 继承 了 现有 空 冷 器 的优 点 ， 解 决 了现 有 空 冷器 存 在 的问题 ． 新结 构使 新设 计 的空冷 器在 使用 过程 中达到 了高效 、 节能 、 环保 ， 受 到使用 单位 的一 致 肯
定 。现 将 高效节 能水 膜式 空冷 器 的构造 、 工作 原 理
及采用 的先 进工 艺介 绍如下 。 ｌ 水 膜式 空冷器 的 结构特 点 由图 １ 可知 ， 高 效节 能水 膜式 空冷 器 主要包 括
复合型高效空冷器与干式空冷器比较分析
复合型高效空冷器与干式空冷器比较分析刘宁宁;胡琳琳;张思莹;张文明【摘要】空冷器是以周围环境中的空气为冷却介质,使高温工质得到冷却的换热设备,在石化、炼油、化工、冶金、电力、制冷等诸多部门都广泛使用.复合型高效空冷器是融潜热和显热换热机理为一体、将蒸发式冷却(凝)与湿式空冷优化组合的一种新型冷换设备,相较于空冷器,复合型高效空冷器不仅安全可靠、节水、节能、环保的性能而且其在前期投入和使用过程中更加经济.为适应国家节能经济发展的大趋势和大环境,复合型高效空冷器的发展将会成为一种趋势Ⅲ.【期刊名称】《南方农机》【年(卷),期】2018(049)006【总页数】2页(P52-53)【关键词】复合型高效空冷器;空冷器;换热;节能【作者】刘宁宁;胡琳琳;张思莹;张文明【作者单位】洛阳隆华传热节能股份有限公司,河南洛阳471132;洛阳隆华传热节能股份有限公司,河南洛阳471132;洛阳隆华传热节能股份有限公司,河南洛阳471132;洛阳隆华传热节能股份有限公司,河南洛阳471132【正文语种】中文【中图分类】TF321.41 原理空冷器是把周围环境中的空气作为冷却介质，使高温工质冷却降温或冷凝为液体的设备。
其换热机理为利用空气（湿空气）的温升带走热量来冷却（凝）管内高温工质，主要的换热形式为显热换热。
单位体积的空气每升高1℃带走1.23kJ的热量，提升空冷器换热性能的主要目标措施为增大换热面积，提高风速产生紊流，同时注意减少阻力以降低风机能耗。
复合型高效空冷器是融潜热和显热换热机理为一体、将蒸发式冷却（凝）与湿式空冷优化组合的一种新型冷换设备。
其结构如图1所示，显著特点是高温工质在进入盘管组件前，先通过翅片部件，利用从盘管和热交换器中排出的低温湿空气排入大气前对其进行大风量、大温差的冷却，使翅片管内的高温工质得到预冷后进入蒸发冷进行常规冷却（凝）。
蒸发式冷却（凝）器（通常叫蒸发冷）是利用喷淋到换热盘管外表面的水膜蒸发吸收管内流体热量，使管内流体得以冷却（凝）的一种换热设备。
高效节能环保系列蒸发式冷却设备研制及应用
高效节能环保系列蒸发式冷却设备的研制及应用中图分类号：te08 文献标识码：a 文章编号：【摘要】本文阐述了高效节能环保系列蒸发式冷却设备的特点，介绍了蒸发式冷却设备的工作原理，并与传统的壳管式冷却设备进行了比较，分析了蒸发式冷却设备的优点。
通过对不同行业中实际推广应用的总结，提出了我国推广应用蒸发式冷却设备及配套换热技术的必要性和可行性。
一、引言热污染当前正引起严重关注，用水冷却化工设备、发电透平机或冷冻和空调设备，随后再把热水直接排放掉是不容许的，热工艺用水应该冷却后在排放，或者冷却后在循环。
冷却用水占工业用水的70%以上，冷却用水直接排放不仅造成热污染，还会造成较大的经济和资源浪费，需要将这些冷却用水循环重复利用，缓解当前水资源短缺的状况。
另外，在工业生产过程中，我国的耗能现象十分严重，生产同样的产品，往往得比国外多消耗几倍的能量，这样就是我们的产品和国外同类产品相比缺少竞争力。
蒸发式冷却设备就是冷却水重复利用的创新产品，蒸发式冷凝器节能、节水的效果不仅在理论上是明显的，在实际应用中也得到了很好的证明。
我国水资源十分紧张，能源危机和节水环保促进了有关蒸发式冷凝器的研制和应用。
河北威力制冷设备有限公司组织科技人员，引进吸收国外先进技术，针对我国水资源贫乏等国情，研制成功了以节水、节电、节约占地为主要目的的高效节能环保系列蒸发式冷却设备，可广泛应用于食品、发酵、化工、医药、冶金、水利水电和煤矿建设等行业的工程制冷，与同类传统的壳管式冷却设备相比，蒸发式冷却设备可节水90%、节电50%、节约设备占地60%，大大降低了运行成本。
研制的蒸发式冷凝器已于2007年5月16日获得了中国实用新型专利（专利号：zl200620024243.x），蒸发式空冷器已于2008年3月19日获得了中国实用新型专利（专利号：zl200820076555.4），具有十分广阔的应用前景。
二、我国制冷设备及配套技术的现状制冷系统由制冷剂压缩机、膨胀阀、冷却器和蒸发器四大部分组成。
湿式空冷器
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A、立放管束联合
如图 1-7 所示。这种结构的管束立放，喷水系统介于两管束之间，热流体先经 过干空冷器，经冷却后再进入湿空冷器继续冷却，由于干、湿空冷器并列，所 以结构紧凑，但热流体的流向不理想，管内阻力降大。
C. 风机及传动机构的维修保养较为麻烦。
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造价：引风式的造价比鼓风式低，其理由是鼓风式的构架比引风式的 复杂，而且后者在制造厂内的预装配程度较高。在工地安装时的费用 只有鼓风式的 80%，因此，引风式的总造价比鼓风式的低。
动力消耗：按理论上的功率计算方法计算，引风式比鼓风式约大 5%。 但美国HUDSON 公司对两台条件相似的鼓风式和引风式空冷器进行 对比试验表明，后者所消耗的功率在一定条件下并不比前者大，反而 在功率相同的情况下，由于引风式的排风体积流率大于鼓风式，因而 相对来说还要小。相当于在引风式出口空气温度比鼓风式高 55℃时 二者具有相等的质量流率，也即当二者的排风温度差小于 55℃时， 引风式的功率消耗较低。由于引风式具有较多的优点，所以目前多采 用引风式
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空冷器的选择
在充分进行选用水冷还是空冷的论证后，在认为用空冷不仅能满足工 艺要求，而且从能耗、水耗、平面布置都比较合适的情况下，还必须 从性能和经济性等方面考虑，确定是选用干式空冷还是选用湿式、联 合式、蒸发式、板式空冷。通常情况下,可按管束布置方式、通风方 式和冷却方式不同选用。
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3. 立式空冷器。管束立放，风机置于两管束中间之顶部外侧面（图 1-2d）换热管有水平放置和立式放置两种。优点是结构紧凑，占地面 积小，但管束中空气分布不均匀，易受外界自然风的干扰，管束不宜 太长，多用于湿空冷、联合空冷和小型冷却装置，如用作压缩机、内 燃机、冶金高炉等循环水的冷却器。
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节能型水膜式空冷器
上传日期：2011-04-13 上传者：
节能型水膜式空冷器的工作原理
节能型水膜式空冷器（也称为蒸发式空冷器）是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体的新型高效节能冷却设备。
它的工作特点是在倾斜放置的管束的上方向下喷淋冷却水，在传热管外表面形成薄水膜。
空气在风机的作用下从管束下方向上掠过管束。
管外表面水膜得到迅速的蒸发，从而强化了管外传热，达到了冷却管内软水的目的。
节能型水膜式空冷器除了依靠水膜与气流间的显热传递外，更主要依靠管外表面水膜的迅速蒸发来强化管外传热，从而达到冷却管内软水的目的。
这主要是因为水具有比较高的汽化潜热（水在一个大气压下的汽化潜热为2386.5 kJ/k g），使得总体传热效率大大的提高。
设备运行时，传热管外表面水膜的蒸发使得空气穿过管束后湿度大大增加而接近饱和状态，轴流风机将饱和的湿空气抽出并使其穿过位于喷水系统上方的捕雾器，除去饱和的湿空气中夹带的水滴后从空气出口排入大气中。
因为轴流风机位于设备上部，向上抽吸空气时在轴流风机下部形成了负压区域，加速管外表面水膜的蒸发，所以强化了管外传热。
在运行过程中，软水在管内流动，空气、冷却水走管外，空气由下向上流动，喷淋水则由上往下流动，冷却水、空气与软水为交叉错流形式，而冷却水与空气为逆流形式。
就整个流程的布置而言，也强化了传热传质的过程。
节能型水膜式空冷器原理结构图
节能型水膜式空冷器的应用：
节能型水膜式空冷器是软水密闭循环冷却系统的重要组成设备。
软水密闭循环冷却系统较之老式的冷却塔开路循环冷却系统有明显的优越性：运行安全可靠；节水效果显著；运行费用较低；且解决了冷却水对冷却壁的腐蚀问题；同时我们在系统中增加了常温除氧设备，解决了氧腐蚀的问题。
节能型水膜式空冷器作为系统中的主要设备具有节水、节能、冷却效果好等特点。
该设备在石化、冶金、电力行业使用已非常广泛，节能型水膜式空冷器作为一种新型的节能换热设备在该系统中的应用前景非常好。
节能型水膜式空冷器适用于冶金行业的高炉软水闭路循环、连铸及连轧结晶器软水闭路循环、加热炉软水闭路循环、鼓风机、电机、轧钢机等设备的冷却水系统；电力行业的汽轮机的猫爪、主汽门、中联门、水泵座，水泵轴承、风机轴承、发电机、电动机等需冷却的装置或设备；冷冻厂氨气冷凝、空调系统的冷凝器冷却水系统；炼油化工厂的低温位油品冷却、各种塔顶油气的冷凝冷却、蒸汽及其它工艺介质的冷凝冷却。
在当前全国水资源及能源紧张，大力提倡节能、节水的情况下，在冶金、电力、炼油、化工、制冷、轻工等能耗、水耗较大的行业，大力推广节能型水膜式空冷器具有十分重要的经济意义和巨大的社会效益。
设计选型：
节能型水膜式空冷器的型号为WL，宽度一般为3m，长度有9m、6m、3m，换热面积需经复杂的工艺计算后确定。
冷却温差可在2℃～10℃之间，每台处理水量可达200m3/h～600m3/h，并且可根据用户场地的大小进行灵活的布置。
在用
户提供了必要的工艺条件后，我们将及时为用户提供工艺设计、选型、施工图设计和设备制造一条龙服务，并承担工艺性能保证，产品售后服务。