闭式空冷循环水系统技术简介

一、高效闭式空冷循环水系统简介

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。

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，我公司依托本公司的专利产品——节能型水膜式空冷器，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”。如图一所示：

图一：高效闭式空冷循环水系统

本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。同时，在该系统中采用了常温除氧设备和脱气装置，可进一步减小腐蚀，且可确保系统的稳定安全运行。

下文将着重介绍该系统核心设备——节能型水膜式空冷器。

二、节能型水膜式空冷器简介

节能型水膜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螺旋或方槽管管束的上方向下喷淋冷却水，在管外表面形成薄水膜。空气在风机的作用下从管束下面向上掠过管束，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。

三、节能型水膜式空冷器的性能特点

节能型水膜式空冷器的结构和流程如下图二所示：

图二节能型水膜式空冷器

节能型水膜式空冷器的主要特点是通过管外水膜的蒸发来强化传热，其工作过程是利用循环水泵将循环水水箱中的循环冷却水输送到位于管束上方的喷水系统，由喷水系统将冷却水向下喷淋到管束表面，使管束外表面形成薄水膜；与此同时，用轴流风机将空气从百叶窗吸入，使空气从管束下面向上横掠倾斜放置的管束。

节能型水膜式空冷器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570kcal/kg)，使得总体传热效率大大的提高。

设备运行时，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，轴流风机将湿空气抽吸并使其穿过位于喷水系统上方的捕雾器，除去湿空气中夹带的水滴后从空气出口排入大气。

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，空气由下往上流动，喷淋水则由上向下流动，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。

四、高效闭式空冷循环水系统的应用

节能型水膜式空冷器具有节水、节能、冷却效果好等特点。它是高效闭式空冷循环水系统的重要组成设备。高效闭式空冷循环水系统较之老式的冷却塔开路循环冷却系统具有明显的优越性：运行安全可靠；节能效果显著；运行费用低；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在石化行业已广泛使用，软水密闭循环冷却系统在冶金行业也使用得比较多，采用节能型水膜式空冷器设计出的“高效闭式空

冷循环水系统”必将广泛应用，并取得巨大经济效益和社会效益。

五、设计选型

节能型水膜式空冷器的型号为ZSK，宽度一般为3m或6m，长度有15m、12m、9m、6m、3m，换热面积需经复杂的工艺计算后确定。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蒸发冷却器的工艺设计、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。

蒸发冷却器设计条件：介质名称：

介质组成(W%)：

流量(Kg／h)：入口压力(MPa)：

允许压降(MPa)：

进/出口温度(℃)：密度(Kg／m3)：比热(KJ／kg)

导热系数(w／m.k)：动力粘度(Pa.s)：使用地区的环境条件：

最热月的月平均最高气温(℃)：最冷月的月平均最低气温(℃)：极端最低气温(℃)：最热月月平均相对湿度(％)：冬季平均相对湿度(％)：

海拔高度(M)：