蒸发式冷凝器的运用原理

蒸发式冷凝器的运用原理

蒸发式冷凝器的工作原理是将需要冷凝的高温蒸汽从换热盘管上部进口送入盘管内，高温蒸汽在换热盘管内放出热量而自身被冷却后发生相变冷凝为液体。在换热盘管外部以循环喷淋水为冷却介质，喷淋水在换热盘管外表面上形成一层均匀的水膜，水膜吸收盘管内热蒸汽放出的热量而蒸发，再通过风机将水蒸汽带出蒸发式冷凝器而将盘管内的热量带走。

当被冷凝的蒸汽介质温度高于80℃时，喷淋水容易在换热盘管外表面形成水垢，严重影响换热效果和设备使用寿命。为了避免这种情况的发生，我公司设计了带翅片管预冷却器的蒸发式冷凝器，其工作原理是将高温蒸汽先经过翅片管预冷却器采用风冷形式冷却到65℃以下再进入冷凝盘管进行蒸发冷凝。增加预冷却器可以有效的缓解结垢问题，同时由于预冷却器采用风冷换热方式即充分利用了风的显热换热使蒸发式冷凝器更加节水节电。

本图为顺流蒸发式冷凝器。

蒸发式冷凝器常用的形式分为逆流式和顺流式。以上这张图为逆流式具有处理量大、结构紧凑、占地面积小的优点；顺流式相对逆流式来说增加了冷却填料可以达到更低的终冷温度，更能适应南方的高湿球温度环境。

产品部件介绍

1、冷凝盘管（不锈钢波纹管）

我公司的蒸发式冷凝器冷凝盘管有不锈钢波纹管和碳钢镀锌圆管两种形式供不同用户选择。

不锈钢波纹管是我公司重点推荐的盘管形式，相对碳钢镀锌管不锈钢波纹管有如下优势：

第一：使用寿命长

应用于蒸发式冷凝器的碳钢换热管镀锌工艺是从制冷行业发展起来的，制冷行业是蒸发式冷凝器应用最早的行业，在洁净的空气中镀锌层确实有很好的防腐效果。可如果蒸发式冷凝器应用于化工行业，化工厂空气中会有酸或碱存在，面对酸碱的腐蚀，不锈钢比碳钢镀锌层的防腐性能有本质的提高。

第二：能够阻止结垢

波纹管表面曲率大，流体在内外表面流动时湍流程度高，污垢难以形成堆积；同时波纹管具有较强的轴向伸缩能力，当温度发生变化时波纹管与垢层之间的伸缩能力不同，二者之间产生较大拉脱力，使垢层破裂脱落。同时与镀锌管相比不锈钢管表面光滑也不利于污垢的堆积。

第三：传热系数高

波纹管独特的外形使管内介质更容易形成湍流，使管内壁滞留层变薄，提高了传热系数。

第四：更易形成均匀的水膜，蒸发效果好。

独特的外形结构使波纹管外表面形成的水膜更均匀，不易形成干点，蒸发效果更好。

2、冷凝盘管（碳钢镀锌圆管）

为了满足不同用户的需求和适应较洁净空气环境，我公司也提供碳钢镀锌管束。

整个管束采用先进的整体热镀锌结构，镀锌温度450℃，镀锌层厚度0.05mm。整个管束镀锌前先进行2.5MPa整体气压试验，确保产品质量。

3、预冷却器翅片管束

当被冷凝的介质温度高于80℃时，喷淋水容易在换热盘管外表面形成水垢，严重影响换热效果和设备使用寿命。为了避免这种情况的发生，我公司设计了带翅片管预冷却器的蒸发式冷凝器供用户选择。

本样本提供的产品参数和规格尺寸全部为不带翅片管束形式，如果工艺或客户需要增加翅片管束我公司将进行设计并提供具体参数。

4、风机

采用蒸发式冷凝器专用的排热湿空气引风式轴流风机，叶片为耐腐蚀的铝合金材质，风机安装在具有流线型入口的风筒内，空气通过风筒排出，顶部余隙小，风机效率高。

风机驱动系统采用直联结构形式，机械部件少、维护简便、传动效率高。

风机风筒采用整体热渡锌，延长了使用寿命。当环境空气中腐蚀性离子含量较高时，风筒采用玻璃钢材质，确保使用寿命。

5、喷淋水泵

采用先进的低扬程、大流量冷却塔专用水泵。

6、收水器

山东万合制冷公司采用先进的正弦波形交叉错位排列的PVC填料层,使准饱和湿空气三次转向,两次错位转折,有效地从湿空气中分离水分,防止了水分飘逸,飘逸率小于0.001%.空气阻力低于常规的M波形和S波形填料.

收水器分组安装于机组内部，易于拆卸维修。

7、进风格栅

万合制冷公司采用的进风格栅由耐腐蚀的PVC材料制成，其双通道设计可防止溅水并减少机组内部水藻生成的可能性。同时该进风格栅还具有空气阻力小的特点，减少了风机阻力节约了能源。

8、设备外箱体板

我公司的蒸发式冷凝器外箱体板采用4毫米钢板整体组焊而成，具有结构稳定使用寿命长的特点。箱体板内部彻底除锈后涂环氧沥青漆，漆膜厚度确保60～80ｕm，确保产品使用寿命。

9、水箱

水箱由4毫米钢板整体组焊而成内衬玻璃钢，玻璃钢防腐层厚度达到1.5毫米。确保了水箱的稳定性、防腐性能和使用寿命。

蒸发式冷凝器选型方法

1、收集设计参数

（1）制冷量、轴功率、制冷剂、冷凝温度、湿球温度。

（2）制冷量、蒸发温度、冷凝温度、湿球温度、制冷剂、压缩机形式。

（3）待冷凝物料组成、物料性质、换热要求、湿球温度。

2、计算总排热量

（1）总排热量＝制冷量＋轴功率。

（2）由我公司技术人员根据焓值计算。

3、查“排热量校正系数表”确定校正系数

4、计算标准排热量

标准排热量＝总排热量X校正系数

5、查“标准排热量表”确定蒸发式冷凝器型号

6、由用户选择换热管形式，查相应“波纹管/碳钢管蒸发式冷凝器参数表”确定性能参数和规格尺寸

蒸发式冷凝器选型举例

1、设计参数：制冷量1200KW、轴功率450KW、制冷剂R2

2、冷凝温度36℃、湿球温度27℃

2、计算总排热量：总排热量＝1200＋450＝1650KW

3、查“制冷剂R22排热量校正系数表”得：校正系数＝1.54

4、计算标准排热量

标准排热量＝1650X1.54＝2541KW

5、查“标准排热量表”确定蒸发式冷凝器型号：DZL2600

6、假设用户选择波纹管，查“波纹管蒸发式冷凝器参数表”确定性能参数和规格尺寸：标准排热量2600KW、风量29.9x104m3/h、风机功率7.5x3KW、喷淋水量310 m3/h、水泵功率7.5KW；设备长5550mm、设备宽2670mm 、设备框架高4700mm、风机高550mm、设备净重9064kg。

蒸发式冷凝器安装时的注意事项

1、蒸发式冷凝器应设置在通风良好的地方，同时尽量避开有灰尘、酸碱性气体、高温排气和水蒸气较多的场所。

2、从蒸发式冷凝器出来的出液管道应保持适当的向下坡度，排气阀应装在水平管道上，检修阀应装在垂直管道上。

3、当仅使用一台蒸发式冷凝器且仅有单一的进气出液管时，在出液管上可不设存液弯。

4、当使用多台蒸发式冷凝器或有多个平行进气出液管时，为了保证相互之间的压力平衡、稳定的运行来取得最佳的制冷效果，应在每个出液管上都设置存液弯，存液弯的高度应大于200mm。同时在每个进气管上设置平衡管与储液器相连。

5、蒸发式冷凝器的出液管应比液氨储罐的进液口高出1800mm以上。如果装置中有虹吸罐或与管壳式冷凝器一起使用，那么出液管至少应比虹吸罐的进液口或比管壳式冷凝器的出液口高出1500mm以上。

蒸发式冷凝器运行维护时的注意事项

1、运行、操作前必须阅读操作说明书，请严格执行说明书上的要求。

2、每月清理一次下部水槽过滤网，使用环境差的地方每半月清理一次。

3、每半年一次彻底清理水槽中的淤泥和水藻，使用环境差的地方每季一次。

4、循环水蒸发后会使水中杂质浓度增加，水被浓缩后腐蚀性增加、容易生成水垢使冷却能力下降，为此蒸发式冷凝器运转时要定期排污。

5、系统中不凝性气体的存在将使冷凝压力升高、明显降低换热效果，因此应按操作规程经常进行放空气操作。

6、经常检查水泵与风机的运转情况，做到定期维护保养。