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。
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。
蒸发式空冷器从结构上看大的特点是将空冷器、冷却塔和列管式水冷器合为一体,从而省略了单的循环水冷却系统,使一次性投资费用大大降低,并且减少了设备的占地面积,使设备的造价进一步降低。在合理设计下可使管内的热流体流出口温度冷到接近环境湿球温度,故其冷却效果好,同事解决了干空冷为了获得较低冷却冷凝温度而配带后水冷器的问题。夏季环境气温对蒸发式空冷器的冷却效果影响较小,所以蒸发空冷的操作弹性大,使用地区广,可操作性好。
在水泵房冷却系统中的环保优势
蒸发式空冷器在水泵房冷却系统中的应用还具有一定的环保优势。蒸发式空冷器在冷却过程中不会产生废气和废水,使得炼铁高炉的生产过程更加环保。蒸发式空冷器还可以减少二氧化碳和其他温室气体的排放,降低环境污染。
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。
工作流体(水或其他液体),在热源以及蒸发式空冷器的盘管内进行循环。工作流体的热量流经盘管壁以显热换热的方式传递给流经盘管外表面的水中。吸收热量的水落入水盘,通过喷淋泵,经喷淋水管到达喷嘴。空气和水直接接触,一小部分水蒸发,在这个蒸发过程中,喷淋水将热量以潜热换热的方式传递给流过机组的空气,饱和的气流通过通风机传递到空气中,从而将热量消散,喷淋水被冷却后淋向盘管,如此循环。