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蒸发冷却(凝结)技术发展趋势

多工况复合闭式冷却塔

多工况复合闭式冷却塔是在传统闭式塔的基础上增加开放式冷却系统的冷却设备。线圈与填料采用不同的回路,具有填料水冷的高效率和风冷的高风量的特点。深秋时停止对包装供水,有效避免包装被冻。针对华北、东北地区夏季酷热、冬季严寒的气候特点,设计了四阶段运行策略。

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多工况复合闭式冷却塔实物图

1)夏季:同时开启闭式和开式循环,开式循环产生的冷水供给闭式循环,满足极高热负荷的需求;

2)初秋:闭塔不开机,开塔全开,相比夏季模式省电;

3)深秋:闭式塔全开,开式塔全闭,可防止低温下填料冰和管排冻结;

4)冬季:闭塔喷淋水关闭,只开风机,开塔完全关闭,有利于节能节水。

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闭式混合冷却塔
闭式混合冷却塔配有与冷凝盘管串联的翅片管,具有干/湿联合模式、绝热模式和干模式三种运行模式。通过不同运行模式的选择,可适用于需要连续可靠运行、水价较高的地区以及供水有限或需要消除白雾的场合。

闭式混合冷却塔
1)干/湿联合运行模式
流体首先进入翅片管冷却,然后进入冷凝盘管进一步冷却。喷淋水从集水盘经循环泵送至凝结水盘管上方的喷淋装置。喷淋水润湿凝结水盘管表面,带走管内流体的热量并落到填料表面,在填料内进一步冷却,然后落入集水盘中循环使用。空气分别流经填料和冷凝盘管,吸收热量达到饱和状态,然后由轴流风机排出。此时排气温度较低,安装在轴流风机上方的翅片管内的流体可被排气明显冷却。
干/湿联合操作模式利用显热和蒸发潜热。与传统冷却塔相比,在极端天气下产生白雾的倾向大大减少,并且可以节省大量的水。

2)绝热运行方式
在绝热运行模式下,翅片管冷却的流体全部通过旁路排出。冷凝盘管内不进行热交换,喷淋水仅用于预冷却从外部进入的空气。在大多数气候条件下,周围空气仍有相当大的吸水潜力,绝热冷却空气的温度显着降低,翅片管内的流体在轴流风机排出时得到预冷却,以保证所需的温度通过设计流体,从而最大限度地提高系统效率。

3)干运转模式
在干运行模式下,喷淋水系统关闭,节省水泵能耗。待冷却的流体通过翅片管流入冷凝盘管。流量控制阀保持全开,保证流体流经串联的两个盘管,使传热面积最大化。在这个模型中,蒸发不会消耗水,也不会产生白雾。当长时间干运转时,集水盘内的水被排空,无需考虑防冻和水处理问题。

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闭式混合冷却塔运行方式
蒸发式冷凝器
填料蒸发式冷凝器
填料式蒸发冷凝器实物图及工作原理图。气态制冷剂进入盘管并通过盘管表面将热量传递至翅片。室外空气由位于顶部的风扇吸入装置,并在流经位于盘管一侧的湿填料时通过恒定的焓进行冷却。之后,流过盘管和翅片表面的预冷空气带走管内制冷剂的热量,将其冷凝成液态制冷剂。

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填料式蒸发冷凝器实物图及工作原理图
淋蒸发式冷凝器
水洗脱蒸发式冷凝器主要依靠空气中的水蒸发带走管道内气态制冷剂的热量,冷凝成液态制冷剂。根据气流和喷淋水的方向可分为顺流式蒸发冷凝器和逆流式蒸发冷凝器。
下流式蒸发冷凝器
下流式蒸发冷凝器(因部分空气从盘管上方进入,与喷淋水方向相同,故称下流式冷凝器)由喷淋装置、冷凝盘管、填料、集水板组成箱体外设有循环水泵,凝结水盘管侧面顶部设有轴流风机。运行时,冷却水由循环水泵送到凝结水盘管上方的喷淋装置,均匀地喷洒在凝结水盘管的外表面上,形成一层很薄的水膜。通过轴流风机的通风,空气从盘管顶部和填料侧面进入设备,加强气流,形成箱内负压,降低水的蒸发温度,促进蒸发形成水膜,加强冷凝盘管的散热。高温气态制冷剂从冷凝盘管上部进入,经管外水膜冷凝后成为液态制冷剂,从冷凝盘管下部集流器流出。水膜吸收制冷剂的热量后,部分蒸发成水蒸气,被轴流风机吸走并排放到大气中。其他部件在包装后与空气进行热湿交换,然后落入集水盘中进行回收。

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下流式蒸发冷凝器实物图及工作原理图
逆流蒸发冷凝器
逆流蒸发式冷凝器(空气与喷淋水方向相反,称为逆流)运行时,冷却水由循环水泵送至喷淋装置,在换热盘管表面形成均匀的水膜。室外空气从下部进入设备,与水膜发生热湿交换,促进水膜的蒸发速度,带走换热盘管内制冷剂的热量,将气态制冷剂冷凝成液态。外流。

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逆流蒸发式冷凝器实物图及工作原理图
蒸发冷凝冷水机组/空调机组
蒸发冷却磁悬浮机组
蒸发冷却磁悬浮机组,机组采用降膜蒸发器、水蒸发冷凝器和创新的控制逻辑,实现机组一体化设计。
图7 蒸发冷却磁悬浮机组/空调机组
制冷剂进入降膜蒸发器后,通过分配器的喷嘴均匀滴落到蒸发换热管外。制冷剂沿换热管外表面呈膜状流下,在换热管外侧吸热汽化,并沿换热管周围与换热管内的流体进行热交换。形成的气态制冷剂从换热管的间隙中自下而上运动。通过蒸发器的蒸汽出口离开蒸发器。
水淋洗蒸发式冷凝器与冷凝器、冷却塔高度集成。以空气和水为冷却介质,利用水的汽化潜热带走制冷剂的冷凝热,实现制冷剂蒸气的冷凝。因此,对水的需求量大大减少,可节水55%。
蒸发冷凝式冷水机
蒸发冷凝式冷水机。蒸发冷凝式冷水机组是一种高能效空调设备,目前已在地铁空调系统中得到应用。由于避免了冷却塔的设置问题,布置更加灵活,在满足温湿度要求的同时降低了系统能耗,对于地铁通风空调系统的节能具有实际意义。
蒸发冷凝式冷水机
板管式蒸发冷凝冷水机组实物图。板管式蒸发冷凝冷水机组采用平板液膜传热技术,布水均匀,传热效率高。工作时,压缩机吸入来自蒸发器的高温低压制冷剂蒸气,增压后送至蒸发式冷凝器。在管外循环水和室外空气的共同作用下,制冷剂液体被冷却成低温高压。制冷剂液体进入节流装置后,变成低温低压,送入蒸发器蒸发吸热,将高温冷冻水冷却。变成高温低压的制冷剂蒸气,然后进入压缩机,完成一个循环。
板管式蒸发冷凝冷水机组

结束语
蒸发冷却设备展览会促进了蒸发冷却及相关行业的技术交流,对探讨蒸发冷却制冷技术新进展、传播绿色节能设计理念起到了积极作用。
蒸发冷却技术的发展与空调技术的发展密切相关。从世界上第一台空调的诞生,到数据中心的自然冷却,再到蒸发式空调和蒸发式冷风机,蒸发式冷却空调已广泛应用于地铁站、机场、数据中心等相关领域。它在工业与民用建筑的通风空调中发挥着越来越重要的作用。

随着“一带一路”倡议的提出,蒸发冷却技术面临新的机遇和挑战。蒸发冷却是一种节能、环保、经济、健康的冷却方式,与“一带一路”沿线国家的经济和能源条件高度契合,特别是哈萨克斯坦、伊朗、沙特阿拉伯等气候干燥、干燥资源丰富的地区。空气。研究人员应深入了解“一带一路”沿线国家和地区的气候特征和能源形式,因地制宜地使用蒸发冷却空调技术。相信在不久的将来,蒸发冷却技术将成为“一带一路”沿线国家和地区空调的主导方式,成为这些地区空调的未来,为环保、节能做出应有的贡献。和减排。


发布时间:2023年6月12日