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。
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。
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。
在炼铁高炉中的应用
在炼铁高炉中,水泵房冷却系统的运行非常重要,因为高炉产生的煤气需要在某种程度上冷却后才可进一步处理。而蒸发式空冷器可以提供稳定的冷却效果,确保高炉煤气在进一步处理前达到合适的温度。蒸发式空冷器不仅具有冷却的特点,还可以节约能源和水资源,因为蒸发式空冷器在冷却过程中并不会消耗大量的能量和水资源。
风机的种类有好几种,制作材料也分为好几种,通常有工程塑料材质、铝合金风机、玻璃钢风机、不锈钢风机等集中为常用的材质。蒸发式冷凝器的风机主要是把箱体内部的热气从顶部抽出,引导自然空气或者是低温空气从冷凝器的底部进入。风机是蒸发式冷凝器的核心,风机的正常运转才可以热量的充分排出,从而蒸发式冷凝器的效率。蒸发式冷凝器选型的时候,根据型号设计风机。