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気化冷却(凝固)技術の開発動向

多条件複合密閉冷却塔

多条件複合密閉冷却塔は、従来の密閉塔をベースに開放冷却システムを追加した冷却装置です。コイルとパッキンは別回路を採用しており、パッキンの水冷の高効率と空冷の高風量特性を併せ持っています。晩秋にはパッキンへの給水を停止し、パッキンの凍結を効果的に防ぎます。中国北部および中国東北部の極暑の夏と極寒の冬という気候特性に応じて、4段階の運用戦略が設計されています。

気化冷却(凝固)技術の開発動向642

多条件複合密閉冷却塔の物理写真

1) 夏: 閉鎖サイクルと開放サイクルを同時に開き、開放サイクルで生成された冷水が閉鎖サイクルに供給され、非常に高い熱負荷の需要に対応します。

2) 初秋: 夏モードの節電と比較して、クローズドタワーは点灯せず、オープンタワーは完全に開きます。

3) 晩秋: クローズドタワーが完全に開き、オープンタワーが完全に閉じ、充填氷とチューブ列が低温で凍結するのを防ぐことができます。

4) 冬: 閉じたタワーは散水し、ファンのみを開き、開いたタワーは完全に閉じ、省エネと節水に役立ちます。

気化冷却(凝固)技術の開発動向1275

密閉型混合冷却塔
密閉型ハイブリッド冷却塔には凝縮水コイルと直列のフィン付きチューブが装備されており、乾湿両用モード、断熱モード、乾式モードの 3 つの動作モードがあります。さまざまな動作モードを選択することで、継続的かつ信頼性の高い動作が必要な地域、高額な水価格、水の供給が制限されている場合や白霧を除去する必要がある場合などに適用できます。

密閉型混合冷却塔
1) 乾湿両用運転モード
流体はまず冷却のためにフィン付きチューブに入り、次に凝縮水コイルに入りさらに冷却されます。スプレー水は、循環ポンプによって収集パンから凝縮水コイルの上のスプレーユニットに送られます。スプレー水は凝縮水コイルの表面を濡らし、チューブ内の流体の熱を奪ってパッキンの表面に落ち、パッキン内でさらに冷却されて集水皿に落ちてリサイクルされます。空気はパッキンと凝縮コイルをそれぞれ流れ、熱を吸収して飽和状態になり、軸流ファンによって排出されます。このとき排気温度は比較的低く、軸流ファン上部に設置されたフィンチューブ内の流体は排気により大幅に冷却されます。
乾湿両用運転モードでは、顕熱と蒸発潜熱を利用します。従来の冷却塔と比較して、異常気象時に白霧が発生する傾向が大幅に軽減され、水を大幅に節約できます。

2) 断熱運転モード
断熱運転モードでは、フィン付きチューブによって冷却された流体はすべてバイパスによって排出されます。凝縮水コイル内では熱交換は行われず、スプレー水は外部から入ってくる空気を予冷するためにのみ使用されます。ほとんどの気候条件下では、周囲の空気は依然として水を吸収する可能性がかなりあり、断熱冷却空気の温度は大幅に低下し、フィン付きチューブ内の流体は軸流ファンによって排出されるときに予冷されて、必要な温度が確保されます。システム効率を最大化するために、設計流体によって。

3) ドライ運転モード
乾式運転モードでは、スプレー水システムが閉じられ、ポンプのエネルギー消費が節約されます。冷却される流体は、フィン付きチューブを通って凝縮コイルに流れ込みます。流量制御バルブは完全に開いた状態に保たれ、流体が 2 つのコイルを直列に流れ、熱伝達面積が最大化されます。このモデルでは水の蒸発が無く、白霧も全く発生しません。乾燥運転モードが長時間続く場合には、集合パン内の水は空になりますので、凍結防止や水処理の問題を考慮する必要はありません。

気化冷却(凝固)技術の開発動向4023
気化冷却(凝固)技術の開発動向4026
気化冷却(凝固)技術の開発動向4028

密閉型混合冷却塔運転モード
蒸発凝縮器
パッキン蒸発凝縮器
充填蒸発凝縮器の物理図と動作原理図。ガス状の冷媒がコイルに入り、コイル表面を通ってフィンに熱を伝えます。屋外の空気は上部にあるファンによってユニットに吸い込まれ、コイルの片側にある湿ったフィラーを通過するときに一定のエンタルピーによって冷却されます。その後、コイルとフィンの表面を流れる予冷された空気がチューブ内の冷媒の熱を奪い、凝縮して液体冷媒になります。

気化冷却(凝固)技術の開発動向4618

充填式蒸発凝縮器の物理図と動作原理図
ドレン蒸発凝縮器
水溶出蒸発凝縮器は、主に空気中で蒸発する水分を利用して、配管内のガス冷媒の熱を奪い、液体冷媒に凝縮します。空気の流れと噴霧水の方向に応じて、下降流蒸発凝縮器と向流蒸発凝縮器に分けることができます。
ダウンフロー蒸発凝縮器
ダウンフロー蒸発凝縮器(空気の一部がコイルの上方から噴霧水と同じ方向に流入するため、ダウンフロー凝縮器と呼ばれます)には、噴霧装置、凝縮コイル、パッキン、集水板が装備されています循環水ポンプは箱体の外側に配置され、軸流ファンは復水コイルの側面上部に配置されています。運転中、冷却水は循環水ポンプにより復水コイル上部の噴霧装置に送られ、復水コイルの外表面に均一に噴霧され、非常に薄い水膜が形成されます。軸流ファンの通風により、コイル上面やパッキン側面から空気が機器内に流入し、空気の流れが強化され、ボックス内に負圧が形成され、水の蒸発温度が低下し、蒸発が促進されます。水膜を形成し、凝縮コイルの放熱を強化します。高温のガス状冷媒は復水コイル上部から流入し、チューブ外側の水膜により凝縮されて液体冷媒となり、復水コイル下部のコレクタから流出します。水膜が冷媒の熱を吸収した後、その一部は蒸発して水蒸気となり、軸流ファンによって吸引され大気中に放出されます。他の部品は梱包後、空気と熱と湿気を交換し、集水トレイに落下してリサイクルされます。

気化冷却(凝固)技術の開発動向6607

ダウンフロー蒸発凝縮器の物理図と動作原理図
向流蒸発凝縮器
向流式蒸発凝縮器(空気と噴霧水が逆方向、向流といいます)が作動すると、循環水ポンプにより冷却水が噴霧装置に送られ、熱交換コイルの表面に均一な水膜が形成されます。機器下部から室外空気が流入し、水膜との間で熱と湿度の交換が起こり、水膜の蒸発速度が促進され、熱交換コイルで冷媒の熱が奪われ、ガス状の冷媒が凝縮して液化します。流出。

気化冷却(凝固)技術の開発動向7293

向流蒸発凝縮器の物理図と動作原理図
蒸発凝縮チラー/空調ユニット
気化冷却リニアモーターカー
蒸発冷却リニアモーターカーユニットは、流下膜蒸発器、水蒸発凝縮器、革新的な制御ロジックを採用し、ユニット統合設計を実現しています。
図7 気化冷却リニアモーターユニット・空調ユニット
冷媒は流下膜式蒸発器に入った後、ディスペンサーのノズルを通って蒸発熱交換管の外側に均一に落下します。冷媒は熱交換チューブの外表面を膜状に流下し、熱交換チューブの外側で吸熱蒸発し、熱交換チューブの周囲に沿って熱交換チューブ内の流体と熱交換を行います。形成されたガス状の冷媒は、熱交換チューブの隙間から下から上に移動します。蒸発器の蒸気出口から蒸発器を出ます。
水溶出蒸発凝縮器は、凝縮器および冷却塔と高度に統合されています。空気と水を冷却媒体とし、水の蒸発潜熱を利用して冷媒の凝縮熱を奪い、冷媒蒸気を凝縮させます。したがって、水の需要が大幅に削減され、55%の水を節約できます。
蒸発凝縮式チラー
蒸発凝縮式チラー。蒸発凝縮チラーはエネルギー効率の高い空調装置の一種であり、現在地下鉄の空調システムに適用されています。冷却塔の設置の問題が回避されるため、レイアウトがより柔軟になり、温度と湿度の要件を満たしながらシステムのエネルギー消費が削減され、地下鉄の換気および空調システムのエネルギー節約に実用的意義があります。
蒸発凝縮式チラー
プレートアンドチューブ式蒸発凝縮チラーの物理的な写真。プレートアンドチューブ蒸発凝縮チラーは、平坦な液体膜熱伝達技術、均一な水分布、高い熱伝達効率を採用しています。コンプレッサーが作動すると、蒸発器から高温低圧の冷媒蒸気を吸入し、圧力を上昇させて蒸発凝縮器に送ります。チューブ外の循環水と外気の複合作用により、冷媒液が冷却され低温高圧となります。絞り装置に入った冷媒液は低温低圧となり蒸発器に送られ、蒸発・吸熱して高温の凍結水を冷却します。高温低圧の冷媒蒸気が入って、次にコンプレッサーに入り、サイクルが完了します。
プレートアンドチューブ式蒸発凝縮チラー

結論
気化冷却装置の展示は、気化冷却および関連業界の技術交流を促進し、気化冷却および冷凍技術の新たな進歩について議論し、グリーンおよび省エネ設計の概念を広める上で積極的な役割を果たしました。
気化冷却技術の開発は空調技術の開発と密接に関係しています。世界初の空調機の誕生からデータセンターの自然冷却、気化式空調機や気化式冷却ファンに至るまで、気化式空調機は地下鉄の駅、空港、データセンターなどの関連分野で幅広く使用されています。産業用建物や民間建物の換気と空調において、ますます重要な役割を果たしています。

一帯一路構想により、蒸発冷却技術は新たな機会と課題に直面しています。気化冷却は、省エネで環境に優しく、経済的で健康的な冷却方法であり、一帯一路沿線諸国、特にカザフスタン、イラン、サウジアラビア、その他の乾燥した気候と豊富な乾燥地帯の地域の経済的およびエネルギー的条件と非常に適合します。空気。研究者は「一帯一路」沿線国・地域の気候特性とエネルギー形態を深く理解し、現地の状況に応じて気化冷却空調技術を活用する必要がある。近い将来、気化冷却技術は一帯一路沿線の国や地域の空調の主流となり、これらの地域の空調の未来となり、環境保護、省エネに貢献すると考えられています。そして排出削減。


投稿日時: 2023 年 6 月 12 日