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节能冷却设备。它具有结构紧凑、传热、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降温效果。由于是闭式循环,其能够水质不受污染,很好的保护了主设备的运行,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。
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。
蒸发式空冷器(简称蒸发空冷)是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体,且兼有二者之长的新型节能、节水型冷凝冷却设备;它具有传热、投资省、操作费用低、结构紧凑、占地面积小、安装、维护方便而且维护费用低、操作稳定可靠等优点;适用于炼油和化工行业中各种塔顶油气的冷凝冷却、油品的冷却、压缩机级间冷却,适用于电力、冶金、制冷等行业中的冷却水、蒸汽、致冷剂及其它工艺流体的闭路循环冷却,尤其对 80℃以下的低温位介质的冷凝、冷却具有其它冷却设备难以匹敌的优点。
蒸发式空冷器是一种能够有效冷却高温水或其他流体的设备,它通过利用蒸发的原理来降低流体的温度。
蒸发式空冷器的原理是利用水蒸发的热量吸收效应,通过将高温水喷淋在蒸发器表面,水在与空气接触的过程中蒸发,从而带走热量,使水温降低。蒸发式空冷器通常由水泵、喷淋系统、蒸发器和冷却塔等组成。水泵负责将高温水送至蒸发器,喷淋系统将水均匀喷洒在蒸发器表面,蒸发器通过蒸发和换热的过程来降低水温,后,冷却塔将冷却后的水回收并再循环使用。
蒸发式空冷器从结构上来讲蒸发冷是集普通水冷冷凝器、冷却塔、水泵、水系统的管道连接组合成一体,具有节电、节水、安装方便。占地面积小、维修方便等特点。但在换热原理存在本质区别。水冷式冷凝器是利用水的显热吸收制冷剂热量达到制冷的目的,而蒸发冷是利用水的潜热也就是水在常温下的蒸发吸收热量达到冷却的目的,同样质量的水蒸发所吸收的热量是水温升高 5度时热量的 116 倍,所以在带走同样热量时蒸发冷比水冷式冷凝器用水量低得多,这也是蒸发冷节水节电的根本原因。
风机的安装技术要领:
1.风机要水平安装。蒸发式冷凝器的风机通常会安装在箱体的顶部。风机转动的时候带动气流向动。风机在转动的时候,受力均匀。可以大程序的讲笑摩擦。风机安装不水平,重心偏移,在快速长时间的转动就会造成严重的磨损。
2.风机功率和转速要合适。风机的功率大小和转速是根据设备的实际需要进行选择的。功率小,会造成排风风量小,影响制冷效率。功率高,会造成浪费。风机的大小选择是影响风量的主要因素。通常情况下,在转速比较高的时候,会选择风叶较小的叶片,在转速比较慢的情况下,为了风量,会选择大风叶叶片。高转速的风叶片会造成叫明显的噪音污染。
3.定期进行调整。扇叶长时间的转动,由于扇叶长时间的转动,引起平衡震动。当扇页的倾斜角度超度0.5°的时候,就会对转速的稳定性有非常大的影响,长时间运行风筒乱栓和拉紧螺栓都会一定程度上的松动,风叶在转动的时候会发生一定范围的晃动。因此,要定期进行维护,更换磨损严重的部件。
蒸发式空冷器的应用范围:到目前为止,由我所研究开发的蒸发空冷已成功地应用于炼油、化工厂的酮苯脱蜡(脱油)装置、气体分馏装置、丙烷(丁烷)脱沥青装置、烷基化装置、烷基苯装置、糠醛装置、重整装置、芳烃抽提装置、干气脱硫装置、制氢装置、汽油异构化装置、汽油醚化装置、正己烷装置、汽油柴油加氢装置、航煤加氢装置、航煤脱硫醇装置、常减压装置、催化装置以及天然气轻烃回收装置和冶金行业等。