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电机以往所使用的冷却方式(包括空冷、氢冷和水冷)从热学原理上来讲都是利用介质的比热吸热从而带走热量。而蒸发冷却从热学原理上是利用流体沸腾时的汽化潜热带走热量。这种利用流体沸腾时的汽化潜热的冷却方式就叫做“蒸发冷却”。由于流体的汽化潜热要比流体的比热大很多，所以蒸发冷却的冷却效果更为显著。其中管道内冷式蒸发冷却的基本原理是：当电机绕组空心导体内部通以冷却液体，液体进入导体后，吸收损耗产生的热量，温度逐渐升高。当液体的温度达到压力所对应的饱和温度时，就改变其物理状态而沸腾汽化，带走热量，冷却电机。定子自循环蒸发冷却系统如图1，它利用立式水轮机本身的结构特点在存在密度差的情况下可以实现无泵自循环。其原理是：当空心导体内的冷却介质吸收空心导线损耗所发散的热量逐渐汽化形成汽液混合物，其密度低于回液管中的单相液体密度，在重力加速度的作用下产生流动压头，克服整个冷却回路的阻力损失，维持系统循环。
图 1
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当电机采用蒸发冷却方式后，由于蒸发冷却的冷却效果显著，使得整个电机的温升降低，电机的温度分布均匀。特别是内冷方式的使用极大地降低了定子绕组温升，从而降低绕组与铁心间的温差，提高运行稳定性等优点。它的主要优点表现在以下几个方面：1)蒸发冷却继承了水内冷的优点，同时克服了水介质的缺点，极大地提高了运行可靠性。2)蒸发冷却方式使用的介质是沸点在50～60℃的氟碳化合物，无毒，无污染，不腐蚀金属。3)采用的介质具有很高的绝缘性，克服了介质导电的危险，同时介质具有灭火和灭弧能力，能够抑制其他电气事故的发生。4)可以利用液相和气液双相的比重差实现无泵自循环。减小了泄漏点，不会失去循环。5)蒸发冷却的气侧压力可以设计为运行时低于01MPa正压，停机时成负压，减小泄漏的可能性，克服了水冷方式水泄漏的本质弱点。6)由于温升分布均匀，定子线棒各部分的温差较小(小于10℃)从而克服了定子线棒的热变形问题。7)由于蒸发冷却介质的高绝缘性，使得对电机绕组本身绝缘的要求降低了，绝缘费用降低而使电机经济性能有所提高。蒸发冷却技术唯一需要解决的问题是以往蒸发冷却所使用的氟利昂介质中的cl元素对大气的臭氧层有破坏作用。但是这并非本质性的弱点，因为新型无污染的冷却介质研究已取得进展，并已经过了实际机组的使用，可以替换。
二、蒸发冷却技术的研究背景及成果
由于蒸发冷却技术无以伦比的优越性，引起了各国科学家对蒸发冷却技术研究工作的关注。
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美国、日本、英国、俄罗斯和加拿大等国相继开展了将相变原理应用到大型发
电设备中的研究，已取得一定的成果，这些研究成果只是处在一种试验研究的阶段，至今没有成熟产品批量生产。国外对蒸发冷却电机的一些主要研制成果如下：
1949年，荷兰人首先提出了“喷雾式蒸发外冷”技术，其电机结构为在电机的端部装有横向的细管，水雾直接落在绕组、铁心和转子表面上吸热而汽化，生成的水蒸汽在电机的另一端冷凝，由泵送入储液箱，再循环使用。这种冷却方式制造和使用都很不方便，且因水具有导电性而对电机绝缘的要求严格，不适合大型发电机冷却的要求，仅在特种电机上使用。
1962年，苏联基辅工学院开始研究“直接膜状蒸发冷却”。这种冷却系统的基本原理是带有空心导体的定转子绕组作为冷冻机中的蒸发器。他们在静止和旋转条件下对一根空心导体的蒸发内冷做了不少的原理试验和理论分析。介质采用氟里昂—12和氟里昂—22，整个系统的运行温度低于室温。这种冷却方式在汽轮发电机上使用可使其单机容量比用氢冷时提高一倍，且工作温度低，温度梯度极小，热损耗少。无化学腐蚀，无爆炸，燃烧等危险。但是，这种冷却系统中冷冻的功率很大，循环系统复杂，操作维护不方便。尤其是在低温下运行，外层要求保温，否则会出现热的逆流现象。即周围环境的热量向电机内部传递。
1969年，日本东芝电气公司研究试验了汽轮发电机的转子强迫循环水蒸发内冷系统。是在一个相当于20万kW级汽轮发电机转子上进行的模型试验，同时还作了一系列单因素的专题模拟试验。其循环回路为：冷却水从轴中小孔流向分配环，在离心力的作用下，经配水环上的喷嘴喷入最内层的绕组中，每层绕组有溢流结构，冷却水通过溢水孔逐步流入最外层绕组中，多余的水流入液体收集器。有一个绝缘筒套在转子周围以防止水蒸汽进入定子。管内水蒸汽流过调压阀被吸入冷凝器内，冷凝成液体再经泵重新循环工作。水蒸汽的温度可通过调整压力而改变。这种冷却方式冷却效果好，绕组温度分布均匀，工作稳定，起动、停机方便。缺点是仍需很多外部管路和冷却装置，水对轴及绝缘材料等有腐蚀性，因此安全性差。
1970年，美国通用电气公司在国际大电网会议上发表的论文中提出了转子自循环蒸发冷却方案。整个转子密封于不锈钢套筒中。冷却介质采用R—113、R—114、RC—75等。发电机绕组内充有低沸点、高绝缘的冷却液体。发电机运行时，冷却液吸收热量后蒸发汽化，经过冷凝器又冷凝为液体，经过与绕组相连通的外部回液管，重新返回绕组，形成自然循环。这种自循环蒸发冷却系统冷却效率高，结构简单，操作维护方便，运行安全可靠，是一种很有发展前途的冷却方案。
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中国科学院电工所在看到了水内冷技术优越性的同时，为了解决水内冷电机的水系统故障问题，于1958年开始从事蒸发冷却技术的研究。最早开展的是“低温冷冻强迫循环方式”。这种冷却方式使用沸点较低的介质，汽化后的饱和蒸汽温度低于二次冷却介质温度，必须经过压缩，使其饱和蒸汽温度高于二次冷却介质
温度，才能进行热交换，冷凝为液体，再次循环使用。1958年在全国第一次三峡
科研工作会议上讨论了如何研究采用先进技术来设计制造三峡巨型发电机问题。
中科院电工所承担了此项课题后，经过调查和试验研究提出了利用氟里昂作为介
质的自循环蒸发冷却方式。这种冷却方式利用电机结构的特点(例如：立式水轮发
电机的定子绕组)，以及液体汽化后密度发生变化而引起压差变化，可以形成自然
循环。当时，这在国内外是最早提出的。其原理如下：绕组空心导体内的冷却液
体吸收了热量，在常温下汽化，通道内形成气液两相的混合物，其混合密度小于
回液管中未受热的液体密度。在重力加速度作用下，两管中的静压头不同就产生
了压差，这就是自循环的动力，称为流动压头。它是利用介质吸收的热量做功，
推动流体循环，无需外加动力。流动压头克服循环回路中的各种阻力损失，保持
正常循环，压头与总阻力相平衡。随着电机负荷的变化，损耗发生变化，流体的
流量发生变化从而介质的流动速度发生相应的变化，流动压头和总阻力损失在新
的条件下达到新的平衡，可以自动适应电机冷却的需要。这个循环的原理同样适用
于转子，由于离心加速度比重力加速度大很多，因此循环的动力也大很多，从而
使转子实现多匝自循环。电工所为了进一步研究蒸发冷却原理和设计计算方法，
先后建立了“气液两相原理模拟”，“定子模型”和“旋转模型”等试验室及相
应的试验装置，对管道内蒸发冷却的基本规律进行研究，获得了大量的试验数据
，为后来的工业应用积累了大量的试验研究基础。电工所老一辈科学家经过40多
年的艰苦研究，从1万kW的小机组到40MW的大型水轮发电机，已积累了累计52台年总容量达570MVA的运行经验，为我国大型电机冷却方式寻找新的出路作出了极大
的贡献。目前，不论是在基础试验研究或是机组运行经验上，在蒸发冷却电机方面
，我国都处于世界领先地位。
中国科学院电工所与东方电机厂及上海电机厂等生产制造单位合作，先后将
蒸发冷却技术应用于汽轮发电机和水轮发电机上，取得了很好的工业应用效果。
主要的成果包括：1975年与北京电力设备厂联合研制了一台1200kW全蒸发冷却汽
轮发电机。1983年云南大寨水电厂的两台10MW蒸发冷却水轮发电机组安全运行至今。1992年与上海电机厂联合研制的一台50MW蒸发冷汽轮发电机作调相机使用运
行至今。1992年安康火石岩电厂的525MW蒸发冷却水轮发电机运行至今。1999年底投入运行的李家峡400MW蒸发冷却水轮发电机已于2000年底通过国家科技部的验收。
三、蒸发冷却技术的应用前景
随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，我国的各电力系统的
容量不断增长，电力负荷的日变动量(峰谷差)也在不断加大。一些水电装机比例
小的电网，只能采用既不经济，速动性又不好的整开整停火电机组的方法弥补调
峰容量的不足。许多大容量水电机组经常安排在空载附近旋转备用。众所周知，
长期在低负荷运行对大型混流式水轮发电机组是很不利的。抽水蓄能机组可以利
用电网低谷时的电量扬水蓄能，到电网高峰时放水发电，起到最佳的调峰填谷和
事故备用作用，从而提高电网的可靠性、供电质量和运行经济性。抽水蓄能电站
的建成对缓解系统调峰填谷能力的严重不足起到了极大的作用。但由于抽水蓄能机
组的转速比较高，所以定子外径小，轴向高度高，导致定子温升很不均匀。在负
荷频繁变化状态下，绝缘迅速老化，脱壳，绝缘寿命降低，就会影响电机运行的
可靠性。采用空冷，电机参数的选用范围比较小，临界转速不好定位，设计时若调节不好，容易造成运行不稳定的情况。采用蒸发冷却技术后电机定子温升分布相当均匀，而且轴向高度更有利于自循环蒸冷系统的循环，对冷却效果起到了更有利的作用。同时能够解决绝缘和临界转速的问题。所以抽水蓄能电站的建设和发展为蒸发冷却技术的应用开辟了广阔的应用前景。
联合循环用大型火电机组由于其应用环境的特殊性，要求电机结构简单，运行安全可靠，检修维护量小。目前，大型汽发中使用的水氢和双水内冷等冷却技术由于氢气的易爆性及水的堵、漏问题而不能满足上述要求。空气冷却用于联合循环用大型火电机组又会受到容量的限制。蒸发冷却技术的特点恰能解决上述矛盾，所以蒸发冷却技术用于联合循环用大型火电机组也有很好的前景。
四、蒸发冷却技术中仍然存在的问题
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当电机采用蒸发冷却技术后，由于该技术的特殊性，将导致一系列电机理论及技术问题。
●蒸发冷却电机的电磁计算和冷却计算：电机采用蒸发冷却技术后，结构方面有一定的特点，所以应该结合蒸冷电机的结构及冷却方式的特点，进行合理的电磁计算和冷却计算，提供完整的电机初步设计方案。
●由于蒸发冷却介质具有良好的绝缘性，整个电机温度分布均匀，温升降低。尤其是汽轮发电机采用浸泡式蒸发冷却技术后，定子绕组本身的绝缘性能要求降低，所以绝缘结构应该进行相应的改进；另外，转子上采用蒸发冷却技术后，对轴系刚性、柔性的影响需重新考查。这些问题的研究都有待于在今后的工作中开展和完善。
●电机内热场，应力场及耦合问题一直是电机界的研究热点。电机采用蒸发冷却技术后，无论是电厂还是制造厂都迫切的想知道蒸发冷却电机中的热场及应力场分布情况。这就要求我们在今后的研究工作中不断地提高计算手段，就上述问题给出规范和较为准确的计算结果。
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蒸发冷却电机中，就其蒸发冷却技术本身而言所要研究的核心课题就是两相流问题。这其中包括两相流动和两相传热问题。两相流动和两相传热问题的解决具有极大的理论及实践应用价值。但是两相流动是一个非常复杂的过程，虽然它经常发生在许多工业设备中，如石油和天然气的输送管道、化学工程中的反应器和蒸发器、锅炉的受热管、沸水原子能反应堆以及各种蒸发冷却装置上，然而对两相流动的规律性认识还相当不完善，至今没有一整套十分通用的设计计算方法。电机蒸发内冷的绕组导体，通常采用矩形内孔，定子绕组各部分处于不同倾斜角的位置上；转子绕组又是处于离心力场的作用下。因此，静止或旋转条件下有关
矩形铜管通道内的蒸发两相流动，无论是从电机或从流动传热学科来说都是新的课题，解决起来也有相当的难度。
(1)两相流动问题
在两相流动中存在的主要问题是两相压降和管道过流断面在气液之间的分配。由于压降和断面分配都与流动状态有关，所以流型流态也成了不可缺少的研究内容。在两相流动中，同时流动的两相可能具有不同的几何结构，这些流动的几何结构称之为流型。在不同的流型中，两相的相对速度和流动的性质会有较大的差别。目前关于两相流动的工程计算方法，大多数不考虑流型之间的差别。但是，对于不同的流型，压降和两相所占截面份额的计算公式，显然是不应该相同的。
两相压降中包括两相重力压降、加速度压降、及摩阻压降。其中两相摩阻压降在总压降中占有很大的比例(通常达到90%以上)，所以对它的计算准确性要求比较高。两相摩阻压降的计算方法甚多，都属于半理论半经验公式，缺乏通用性，在特定的两相循环系统上使用时，均需校核修正。针对我们目前所研究的水轮发电机上蒸发冷却技术的应用，两相流阻压降成为需要特殊处理的问题，必须要针对水轮发电机上垂直上升管的特定结构特点选择使用合适的两相流阻计算公式，并利用试验所取得的结果对公式进行定参，从而保证计算的精确性。
在自循环系统中，混合密度的计算也非常关键，因为要确定流动压头，就必须知道混合密度。因为汽与液同时流动时，流速不同，存在滑差，所以混合密度的计算非常困难。
气占截面比在两相流的研究中十分重要，因为它与两相流态，两相流阻和两相混合比重之间有密切关系。对汽占截面比的计算大都采用的是在一定假设条件下的半理论半经验公式。要想获得较为精确的计算公式，就必须根据具体对象，通过试验验证来决定公式的可用性。电工所为了研究汽占截面比，采用了一套试验装置用X—射线法来测量它。目前我们的计算是基于试验数据基础之上的。
(2)两相传热的问题图 2
两相流体传热的研究，如沸腾和凝结热交换问题，一直受到热工程界的重视。因为它是一种非常有效的传热方式。核反应堆、火箭发动机、蒸汽锅炉以及各种各样的蒸汽发生器和冷凝器，都采用这种传热方式将大量的热有效地传递出去。但是由于两相流的复杂性，两相传热也是一个相当复杂的过程。尤其是在电机内部，定子线棒内两相传热更为复杂，因为运行中的电机是一个动态的系统，它的损耗分布是随着运行状态变化的，损耗在电机内的分布本身就是一个很难确定的问题，那么基于损耗分布的传热计算就更为复杂。蒸发冷却定子线棒是由空心导线和实心导线排列组合构成的(如图2)。冷却介质在空心导线吸收损耗产生的热量而汽化形成气液两相在空心导体中流动，两相流体在空心导线内就要与导线内壁发生热交换，特别是在沿程蒸发两相段，空心导线内两相流中蒸汽的含量沿着流体的流动方向不断变化，两相流与空心导线内壁的热交换的成份和热交换的形式都在不断变化，给两相传热的计算带来了极大的困难。同时由于两相传热的参与使得
定子线棒的导热也变得相当复杂，这其中涉及到空心导线内两相流体与空心导线内壁的热交换，空心导线内壁与外壁之间的导热，以及空心导线与实心导线之间的导热。要解决这些内部传热问题只能在不失计算准确性的情况下，通过假设简化计算的复杂性，从而满足在工程实际中的应用。
六、总结
蒸发冷却技术应用于大型发电机，无论是从其热学原理上还是从冷却系统运行机制来讲，它都是一种冷却效果极为显著而且运行非常安全可靠的冷却方式。19 99年底在青海李家峡水电站投入运行的440MVA定子自循环蒸发冷却水轮发电机已经运行一年有余，电站反馈信息表明，这台机组运行非常稳定，维护检修量与其他3台采用空冷的机组相比非常少，运行安全可靠。这一事实更加显示出蒸发冷却技术的优越性和极大的应用前景。但是，蒸发冷却技术本身还有一些理论问题没有得到完善的解决，那么我们就必须遵循从理论研究到实践检验再回归到理论研究这样一条科学研究的道路，使这项技术不断完善，从而在今后的应用中发挥更大的潜能，为我国的电力事业作出贡献。
蒸发冷却空调技术 一原理介绍 蒸发冷却空调技术是一项利用水蒸发吸热制冷的技术。水在空气中具有蒸发能力。在没有别的热源的条件下，水与空气间的热湿交换过程是空气将显热传递给水，使空气的温度下降。而由于水的蒸发，空气的含湿量不但要增加，而且进入空气的水蒸气带回一些汽化潜热。当这两种热量相等时，水温达到空气的湿球温度。只要空气不是饱和的，利用循环水直接（或通过填料层）喷淋空气就可获得降温的效果。在条件允许时，可以将降温后的空气作为送风以降低室温，这种处理空气的方法称为蒸发冷却空调。蒸发冷却空调技术是一种环保、高效、经济的冷却方式。 二形式分类 蒸发冷却空调系统的形式，可分为全空气式和空气-水式蒸发冷却空调系统两种形式，当通过蒸发冷切处理后的空气，能承担空调区的全部显热负荷和散湿量时，系统应选全空气式系统；当通过蒸发冷却处理后的空气仅承担空调区的全部散湿量和部分显热负荷，而剩余部分显热负荷由冷水系统承担时，系统应选空气-水式系统。空气-水式系统中，水系统的末端设备可选用辐射板、干式风机盘管机组等。 全空气蒸发冷却空调系统，根据空气的处理方式，可采用直接蒸发冷却、间接蒸发冷却和组合式蒸发冷却（直接蒸发冷却与间接蒸发冷却混合的蒸发冷却方式）。 三技术分析 1直接蒸发冷却 直接蒸发冷却(简称DEC)是指空气与水大面积的直接接触，由于水的蒸发使空气和水的温度都降低，此过程中而空气的含湿量有所增加，空气的显热转化为潜热，这是一个绝热加湿过程。整个蒸发冷却过程要在冷却塔、喷水室或其他绝热加湿设备内实现。
目前，直接蒸发冷却器主要有两种类型：一类是将直接蒸发冷却装置与风机组合在一起，成为单元式空气蒸发冷却器；另一类是将直接蒸发冷却装置设在组合式空气处理机组内作为直接蒸发冷却段。 填料或介质是直接蒸发冷却器的核心部件。目前，填料主要有木丝填料、刚性填料和合成填料三种。适宜的填料不仅能提高冷却效果，还具有过滤功能。黄翔[1]总结了国内外直接蒸发冷却技术研究进展，从填料的传热传质性能、填料的净化性能、直接蒸发冷却器的应用三个方面作了叙述。 2间接蒸发冷却 间接蒸发冷却(简称IEC)是指把直接蒸发冷却过程中降温后的空气和水通过非接触式换热器冷却待处理的空气，那么就可以得到温度降低而含湿量不变的送风空气，此过程为等湿冷却过程。若把直接蒸发冷却中用的空气称二次空气，待处理的空气称一次空气，则可得到用间接蒸发冷却装置。 间接蒸发冷却器的核心部件是空气-空气换热器，目前间接蒸发冷却器主要有板翅式、管式和热管式三种，不论是哪种换热器都具有两个互不相通的空气通道。循环水和二次空气接触产生蒸发冷却的是湿通道（湿侧），一次空气通过的是干通道（干侧）。借助两个通道的间壁，一次空气得到冷却。黄翔[2]简单的介绍了国内外板翅式间接蒸发冷却器、管式间接蒸发冷却器、热管式间接蒸发冷却器和露点式间接蒸发冷却器的发展现状。 3 组合式蒸发冷却 组合式蒸发冷却系统是直接蒸发冷却与间接蒸发冷却相结合的二级或三级甚至四级冷却方式，即组合式蒸发冷却方式的二级蒸发冷却是指在一个间接蒸发冷却器后，再串联一个直接蒸发冷却器；三级蒸发冷却是指在两个间接蒸发冷却器串联后，再串联一个直接蒸发冷却器。黄翔[3]介绍多级蒸发冷却空调系统、除湿与蒸发冷却相结合的空调系统、半集中式蒸发冷却空调系统、建筑物被动蒸发冷却技术、蒸发冷却自动控制系统及蒸发冷却水质处理的研究情况，给出了一些成功案例。 四优缺点分析 1 蒸发冷却空调与传统的压缩机型空调相比，具有以下优点： 1)初投资的成本低；约为传统机械制冷的1/2，机械制冷系统的造价为400
酒泉钢铁（集团）有限责任公司 厂区热网改造工程项目换热设备 技术协议 合同编号： 甲方：酒钢（集团）公司动力厂乙方： 甲方负责人：乙方负责人: 签定时间：签定时间： 签定地点：甘肃省嘉峪关市签定地点： 酒钢厂区热网改造工程设备技术协议书甲方:酒泉钢铁（集团）动力厂
乙方： 经甲乙双方协商，双方就酒泉钢铁（集团）动力厂2009年厂区热网改造工程新建4座换热站的换热机组及4台管板式汽水换热器设备的技术要求达成如下协议： 1. 基本定义 1.1本技术协议是酒泉钢铁（集团）公司动力厂与乙方签订的2009 年厂区热网改造改造工程新建4座换热站的换热机组及4台管板式汽水换热器设备合同的附件，为该合同不可分割的一部分。 1.2本技术协议仅提供有限的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准的详细条文，乙方的产品应保证符合有关国家、行业有关技术规范和标准以及甲方方提供的技术资料的要求。 1.3乙方必须充分了解嘉峪关地区的管网运行情况及水质状况，提供的设计方案必须保证技术上先进可行、运行可靠，保证冬季酒钢厂区用户采暖质量，并对站内换热机组的选型、制造全部负责，若热网在运行过程中，采暖效果达不到设计要求，乙方无偿改进或改造，并承担由此造成的一切损失和责任。 1.4乙方对整个设备及其附属设备的合理性、完整性负责。对供货设备技术总负责，即乙方对设备的选型、制造、安装、调试、功能考核、竣工验收等各阶段的工作，负全面的技术责任。 1.5功能考核按质保期连续运行进行考核，各项指标达到技术性能 要求，机械设备在考核时间内无故障。功能考核达不到要求，乙方无条件免费负责处理，直至达到要求为止。 1.6 在合同签订之后，如需提出修改和补充，具体项目和条款由双
表面蒸发空冷器的工作原理 表面蒸发空冷器是一种将水冷与空气冷却、传质传热过程融为一体的高效冷凝冷却设备。其工作原理，是用泵将下部贮水池中的循环水输送到位于水平放置的光管(或翅片管)管束上方的喷淋分配器，由分配器的喷嘴将冷却水向下喷淋道热管表面，使管外表面湿润并形成连续的水膜。同时用风机将空气从设备的下部空气吸入窗吸入，自下而上掠过管束。 传热过程一方面依靠水膜与空气间的显热传递来进行；另一方面利用管外水膜的迅速蒸发来强化管外传热。由于水的汽化潜热很大，水膜的蒸发强化管外表面的传热，使设备总体传热效率较单纯的空冷器或水冷器高许多。 表面蒸发空冷器结构特点： 将冷却塔和列管式换热器合为一体，省去了单独的循环水系统，减少了设备的占地面积。 采用光管作为传热管，可大大降低设备的一次性投资。亦可使用翅片管进一步强化传热。 光管阻力小，风机负荷相应降低。 表面蒸发空冷器传热特点： （1）、表面蒸发空冷器适用于入口温度低于80℃的介质的冷凝冷却，冷后介质出口温度，可接近于环境湿球温度。 （2）、表面蒸发空冷器能同时利用冷却水的潜热和显热。传热效果比水冷器提高34%。 关于优点： 1.表面蒸发空冷由于利用汽化潜热，水的汽化潜热约2400kJ/kg，而壳管式冷凝器中冷却 水温升10℃，水只能带走约42kJ/kg 的热量，理论上表面蒸发空冷耗水量只有壳管式的1%～2%，考虑蒸发式冷凝器的效率，实际耗水量约为5%～10%，节水显著。 2.表面蒸发空冷排热能力的大小取决于湿球温度，理论上与干球温度无关，而湿球温度相 对稳定，因此夏季运行稳定，对系统是非常有好处的。 关于缺点： 1.在喷水时，如果换热管外表金属温度较高（好像是超过70℃），水中的钙、镁离子变成 钙、镁盐而结垢影响换热。需要定期除垢，并且净化水质。 2.空气质量较差，固体颗粒物较多容易使管束结垢。 3.酸雨严重的地区对管束的耐腐蚀性是一个考验。 主要生产厂家： 西安大秦，兰州长征，东北的鞍冷，西安化机重庆天瑞化工、兰化机。
蒸发式冷凝器运原理
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蒸发式冷凝器的运用原理 蒸发式冷凝器的工作原理是将需要冷凝的高温蒸汽从换热盘管上部进口送入盘管内，高温蒸汽在换热盘管内放出热量而自身被冷却后发生相变冷凝为液体。在换热盘管外部以循环喷淋水为冷却介质，喷淋水在换热盘管外表面上形成一层均匀的水膜，水膜吸收盘管内热蒸汽放出的热量而蒸发，再通过风机将水蒸汽带出蒸发式冷凝器而将盘管内的热量带走。 当被冷凝的蒸汽介质温度高于80℃时，喷淋水容易在换热盘管外表面形成水垢，严重影响换热效果和设备使用寿命。为了避免这种情况的发生，我公司设计了带翅片管预冷却器的蒸发式冷凝器，其工作原理是将高温蒸汽先经过翅片管预冷却器采用风冷形式冷却到65℃以下再进入冷凝盘管进行蒸发冷凝。增加预冷却器可以有效的缓解结垢问题，同时由于预冷却器采用风冷换热方式即充分利用了风的显热换热使蒸发式冷凝器更加节水节电。 本图为顺流蒸发式冷凝器。
蒸发式冷凝器常用的形式分为逆流式和顺流式。以上这张图为逆流式具有处理量大、结构紧凑、占地面积小的优点；顺流式相对逆流式来说增加了冷却填料可以达到更低的终冷温度，更能适应南方的高湿球温度环境。 产品部件介绍 1、冷凝盘管（不锈钢波纹管） 我公司的蒸发式冷凝器冷凝盘管有不锈钢波纹管和碳钢镀锌圆管两种形式供不同用户选择。 不锈钢波纹管是我公司重点推荐的盘管形式，相对碳钢镀锌管不锈钢波纹管有如下优势： 第一：使用寿命长 应用于蒸发式冷凝器的碳钢换热管镀锌工艺是从制冷行业发展起来的，制冷行业是蒸发式冷凝器应用最早的行业，在洁净的空气中镀锌层确实有很好的防腐效果。可如果蒸发式冷凝器应用于化工行业，化工厂空气中会有酸或碱存在，面对酸碱的腐蚀，不锈钢比碳钢镀锌层的防腐性能有本质的提高。 第二：能够阻止结垢 波纹管表面曲率大，流体在内外表面流动时湍流程度高，污垢难以形成堆积；同时波纹管具有较强的轴向伸缩能力，当温度发生变化时波纹管与垢层之间的伸缩能力不同，二者之间产生较大拉脱力，使垢层破裂脱落。同时与镀锌管相比不锈钢管表面光滑也不利于污垢的堆积。 第三：传热系数高 波纹管独特的外形使管内介质更容易形成湍流，使管内壁滞留层变薄，提高了传热系数。 第四：更易形成均匀的水膜，蒸发效果好。 独特的外形结构使波纹管外表面形成的水膜更均匀，不易形成干点，蒸发效果更好。 2、冷凝盘管（碳钢镀锌圆管） 为了满足不同用户的需求和适应较洁净空气环境，我公司也提供碳钢镀锌管束。
一，什么是蒸发冷凝器 蒸发式冷凝器：又叫蒸发冷、冷却器，是由制冷利用盘管外的喷淋水部分蒸发时吸收盘管内高温气态制冷剂的热量而使管内的制冷剂逐渐由气态被冷却为液态的一种设备。 二，哪些工业企业需要应用蒸发冷凝器 制冷、化工、炼化等 三，蒸发冷凝器有哪些优点 系统运行费用低 冷凝温度在湿球设计温度8.3℃以内是非常实际和经济的，其结果是压缩机功率比其它的冷却塔/冷凝器系统节省至少10%的功耗，并且比风冷式冷凝器系统节省30%的功耗，风机的功率与冷却塔/冷凝器系统的风机消耗的功率相当，并且大约是相同规格的风冷式冷凝器风机功率的1/3。由于泵的扬程较低和水流量的降低，水泵的功率大约是普通的冷却塔/冷凝器系统中所需要的水泵功率25%。 节省初投资 蒸发式冷凝器把冷却塔、冷凝器、循环水池、循环水泵和水管综合为一体，这样减少了冷却塔、循环水泵和水管等设备，也减少了冷却塔/冷凝器系统中处理与安装单个元件的费用。由于蒸发式冷凝器高效率地利用蒸发式冷却换热方式，所以能有效地减少换热面积、风扇的数量和风机电机功耗。 节省空间 蒸发式冷凝器通过把冷凝器盘管和冷却塔结合成一体节省了宝贵的空间，并且没必要向冷却塔/冷凝器系统那样需要较大的水泵与管路。蒸发式冷凝器只要求大约是相同规格的风冷式冷凝器的50%的迎风面积。 四，蒸发冷凝器的分类 冷凝器按其冷却介质不同，可分为水冷式、空气冷却式、蒸发式三大类。（一）水冷式冷凝器水冷式冷凝器是以水作为冷却介质，靠水的温升带走冷凝热量。冷却水一般循环使用，但系统中需设有冷却塔或凉水池。水冷式冷凝器按其结构形式又可分为壳管式冷凝器和套管式冷凝器两种，常见的是壳管式冷凝器。 1、立式壳管式冷凝器立式冷凝器的主要特点是：1°由于冷却流量大流速高，故传热系数较高，一般K=600～700(kcal/m2?h?℃)。 2°垂直安装占地面积小，且可以安装在室外。 3°冷却水直通流动且流速大，故对水质要求不高，一般水源都可以作为冷却水。 4°管内水垢易清除，且不必停止制冷系统工作。二、蒸发器分类：根据被冷却介质的种类不同，蒸发器可分为两大类： (1)冷却液体载冷剂的蒸发器。用于冷却液体载冷剂——水、盐水或乙二醇水溶液等。这类蒸发器常用的有卧式蒸发器、立管式蒸发器和螺旋管式蒸发器等。 (2)冷却空气的蒸发器。这类蒸发器有冷却排管和冷风机。以下主要介绍空调系统中常用的冷却液体载冷剂的蒸发器。一、卧式蒸发器卧式蒸发器又称为卧式壳管式蒸发器。其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。按供液方式可分为壳管式蒸发器和干式蒸发器两种。 1、卧式壳管式蒸发器卧式壳管式蒸发器是满液式蒸发器。即载冷剂以1～2m/s的速度在管内流动，
机房专用蒸发冷却式空调机组 一、机房专用蒸发冷却式空调机组核心技术 1、喷淋冷却： （1）喷淋冷却的工作流程：机房专用蒸发冷却式空调机组配有喷淋冷却系统，当环 境温度（机组冷凝温度）超过设定值时，自动启动喷淋系统。冷却水箱内的水经过 水泵加压后，由喷嘴喷出并在冷凝器换热管及翅片表面形成薄而均匀的水膜，吸收 管内制冷剂热量后发生相变，变为水蒸汽。在顶部风机抽动下，水蒸气与空气混合 成的湿空气排入大气。 （2）喷淋冷却的意义：在相同的工作条件下，由于循环喷淋冷却水的吸热相变（由 液态变为气态）过程为恒温过程，使制冷剂的冷凝温度始终与空气的湿球温度相对 应（冷凝温度=空气的湿球温度+7℃），并且远低于常规机房空调的冷凝温度（冷凝 温度=空气的干球温度+15℃）。以干球温度35℃，相对湿度70%的自然气候条件为 例，此时对应的湿球温度为28℃，机房专用蒸发冷却式空调冷凝温度为35℃，而 常规机房空调冷凝温度在50℃）。机组冷凝温度每降低1℃，机组效率提高3%，机 组冷凝温度降低15℃，机组效率将提高45%。 2、自然冷却：当机房内空调目标温度－室外环境温度≥5℃时，不再需要启动压缩机， 而只需启动只相当于压缩机输入功率十分之一的倒氟泵，即可满足机房制冷的需求。 此种条件下，由于倒氟泵的输入功率大大降低，因此，除需要开启压缩机的夏季外， 其余季节不再需要开启压缩机，运行费用将节能70%以上。 3、无极调速风机：风机可根据室外环境温度及室内负荷变化进行无极调节，以保证制 冷系统的工况相对稳定，使机房专用蒸发冷却式空调机组具有更宽的工作范围，同 时大大降低运行费用。 二、机房专用蒸发冷却式空调机组主要优势
钢铁有限公司 1650m3高炉工程蒸发冷却器 技 术 协 议 甲方: 钢铁有限公司 乙方: 厦门铭光机械制造有限公司 日期: 20 年月日
山东钢铁有限公司（以下简称甲方）与厦门铭光机械制造有限公司（以下简称乙方）于20 年月日钢铁1650m3高炉工程所用蒸发冷却器设备的有关设计、制造技术和设备供货进行充分交流和协商，达成协议如下： 1.基本定义 1.1本技术协议是钢铁有限公司（甲方）与机械制造有限公司（乙方）签订的蒸发冷却器ZP9×3设备合同的附件，为该合同不可分割的一部分。 1.2本技术协议仅提供有限的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准的详细条文，供方的产品应保证符合有关国家、行业技术规范和标准以及需方提供的技术资料的要求。 1.3在合同签订之后，甲方保留对供方提供的技术资料提出补充和修改的权利，乙方在此承诺予以配合。如提出修改，具体项目和条款由甲方和乙方商定。 1.4甲方从需方获得的所有图纸、技术资料的技术所有权属于甲方，乙方不得出售、转让或向第三方泄露，也不得用于制造本合同设备以外的其它目的。如发生泄密事件，乙方将承担相应的法律责任并向需方赔偿损失。 1.5乙方在设备制造过程中发生侵犯专利的行为，其侵权责任与甲方无关，应由乙方承担相应的责任，并不得影响甲方的利益。 1.6乙方投标书中技术部分的所有条款视为本技术协议的有效条款,当它与本技术协议条款矛盾时以本技术协议为准。 2.设备用途及功能描述 本蒸发冷却器用于钢铁1650 m3高炉工程软水密闭循环冷却系统。产品主要功能：蒸发冷却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高效节能冷却设备，它具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低、安装、维护方便等优点。
水冷、蒸发冷、风冷系统比较 在制冷系统方案中，经常有客户问到风冷式制冷系统和水冷式制冷机组哪个好的问题？在此我们共同探讨一下。结合实际经验做如下论述;(考虑到大型制冷机组的风冷冷凝器数量偏多，通常很难布置，另一方面，过小的水冷制冷机组也不利于使用，因而对中等的风冷机组和与之相同的水冷制冷机组进行比较。) 从系统结构上，风冷式机组采用空气冷却方式（风扇降温）；水冷机组采用冷却水冷却方式，水泵加冷却塔及循环管路对机组循环降温。因此风冷机组只需风冷冷凝器即风扇即可。而水冷冷水机组需配冷却塔，水泵、循环管路。从结构上水冷要复杂于风冷。 从冷量上：例如20HP比泽尔中高温压缩机4NCS20.2 在蒸发温度0度冷凝温度50度时为38.6KW冷量，功率13.65KW，而水冷在相同工况时冷量为44.5KW，功率为12.1KW.从冷量和用电量来说略优于风冷机组。但水冷水泵功率冷却塔风扇功率还未加入计算。 从适用范围：风冷制冷机组适用于所处地域水源紧张的地区；对年运行时数越长的制冷系统采用风冷制冷机组越有利；风冷制冷机组的年度综合费用低于水冷系统，但水冷系统若管理得法，补水量控制在3%以下，则水冷机组的年度费用要低于风冷系统。风冷冷水机组采用空气冷却方式，省去了冷却水系统所必不可少的冷却塔、冷却水泵和管道系统，避免水质过差地区造成冷凝器结垢、水管堵塞，还节约了水资源，是目前制冷设备产品中，保养维修最经济、简单的机种 水冷系统缺点：对于开式冷却循环水系统，由于冷却水吸收热量后，与空气接触，CO2逸入空气中，水中溶解氧和浊度增加，造成冷却循环水系统有4大问题：腐蚀、结垢、菌藻滋生及污泥。如果不对水质进行处理将严重损坏制冷设备，大幅度降低热交换效率，造成能源的浪费。因此，对系统水进行缓蚀、阻垢、杀菌灭藻处理是十分重要的。每年的水处理成本高，效果不可能达到100%的除垢。冷却循环水水质是关键。如果不对水质进行处理将严重损坏制冷设备及效率 风冷系统缺点：风冷制冷机组单位制冷量的耗电量略高于水冷机组，但风冷机组的年度综合费用与水冷机组基本持平稍低。技术经济分析结果表明，对于中、小型制冷机组配置风冷冷凝器是合理的。制冷机组年运行时间越长，采用风冷冷凝方式越有利。南方地区用于制冷的机组更适合采用风冷机组，从冷却条件看，南方地区湿球温度高，也对水冷机组不利。水冷机组冷却水补水量的多少是影响其费用的重要因素。 根据华南理工大学化工机械研究所对风冷、水冷和蒸发式冷凝器系统经济性研究的论文试验结果表明： 蒸发式冷凝器相对于风冷和水冷式冷凝器节省功耗约1/2，循环水量只占水冷式的1/8，通过试验评价，水冷式冷凝器和蒸发式冷凝器制冷系统的优越性在于冷凝器传热性能优良的冷却介质。蒸发式冷凝器散热性能比水冷式好，水冷式冷凝器制冷系统和制冷量都比蒸发式冷凝器系数大，但蒸发式冷凝器单位制冷量成本最低，性能最优越。 风冷式冷凝器运行维护最简单，设备投资也少，适合应用在水资源缺乏的地区。蒸发式冷凝器比风冷、水冷式冷凝器节能，节水，系统优越，水冷式冷凝器适合冷凝负荷大环境温度高的场合。 对于应用场合来说，蒸发式冷凝器可应用在大型制冷机组如螺杆及螺杆、活塞并联系统。（对应方式为一机组一蒸发冷）;而水冷适合于中、小型系统上。可一塔供多机;而风冷应用于在中小型机组，一冷凝器一机组。 技术探讨：fayi@https://www.doczj.com/doc/e916040895.html, 上海浩爽实业有限公司是一家专业从事制冷工程设计、建造、安装售后一体的制冷公司。多年来，本着严谨求实、创新奋进的精神，公司一直致力于制冷工程领域，力求成为制冷行业最优秀工程商。 公司先后通过ISO9001：2008认证，中国制冷空调设备维修与安装企业资质认证；是中国制冷协会会员、上海市冷藏库协会会员；荣获全国冷链物流定点联系企业、中国冷链装备金牌服务商； 利用科学的设计理念、专业的计算机辅助仿真系统、和专业化的施工方案，精益求精的服务在广大的客户和
蒸发冷却技术原理标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
蒸发冷却技术原理、认识及误区 蒸发冷却技术原理 1.直接蒸发冷却 直接蒸发冷却(简称DEC)是指空气与水大面积的直接接触，由于水的蒸发使空气和水的温度都降低，此过程中而空气的含湿量有所增加，空气的显热转化为潜热，这是一个绝热加湿过程。整个蒸发冷却过程要在冷却塔、喷水室或其他绝热加湿设备内实现，其装置原理因式如图1所示，对应的蒸发冷却过程在I-d图上可表示为图2。由图可知，状态1的室外空气在接触式换热器内与水进行热湿交换后，温度下降，含湿量增加，沿绝热线变化到状态2，而水温由tw2下降到tw1。 2.间接蒸发冷却 间接蒸发冷却(简称IEC)是指把直接蒸发冷却过程中降温后的空气和水通过非接触式换热器冷却待处理的空气，那么就可以得到温度降低而含湿量不变的送风空气，此过程为等湿冷却过程。若把直接蒸发冷却中用的空气称二次空气，待处理的空气称一次空气，则可得到用间接蒸发冷却装置原理图，如图3所示。 间接蒸发冷却过程在i-d图上可表示为图4，如果一次空气和二次空气都是室外空气，它们的初状态点w则在图中在同一位置上，当二次空气流经直接蒸发冷却装置HUM时，空气状态从w变为1，一次空气在换热器HX内与状态1的二次空气进行显热交换，状态从w变为2，二次空气从状态1变为状态E，然后排出。从HX1装置内出来的一次空气在换热器HX2内又被从HUM装置内流出冷却水(水温tw1)再次降温，然后送往室内；而换热后冷却水返回HUM装置，再次进行直接蒸发冷却过程降温，然后又返回HX2装置与二次空气换热，如此循环。所以在间接蒸发冷却过程中，一次空气冷却过程为等湿冷却，温度从tw降到to，含湿量不变。 3.蒸发型空调的优点 蒸发型空调与传统的压缩机型空调相比，具有以下优点[5]，这也是促使我们不断深入研究蒸发型空调技术的主要原因所在。
2YZ-0.2/50-250型天然气压缩机 冷却器技术协议 甲方（需方）：武汉齐达康环保科技有限公司 乙方（供方）：相应合同号： 甲方将采购乙方产品：2YZ1000-44/2.5-25型天然气压缩机组冷却器。为保证本次采购产品的质量，现订立如下协议： 1．甲方向乙方提供真实、全面的设计生产所需技术参数及相关情况说明。并确认这些数据和信息的有效性: 注： 1.热量计算结果选用各级最大值 2.当进气压力达到12Mpa时，二级缸将不工作，此时二级冷却照样工作； 3.进气压力在每一种工况下的运行时间都很短，因此，按各工况点取各级 冷却器换热面积最大值，按最大值设计冷却器时可以不留余量。 一、二级工艺气,油冷却冷却器各一组，共三组，外形尺寸、管口规格及方 向按附图要求。 2)鼓风式 3)环境设计温度：35℃
4)介质组分： CH4：＞90％ 5)所有被冷却介质出口温度为50℃ 6)油冷器参数： 油品：46#机械液压油流量：240升/min 油管压力级别：1.6MPa 进出口平均油温：55℃（56.5℃冷却到53.5℃） 7)工艺气进出口尺寸：均为DN15的螺纹法兰M33x2，油的进出口公称通径 为DN50，各进出口配带螺栓、螺母、透镜垫（或密封垫）、焊接接管等，且透镜垫（或密封垫）多带2件作为备件； 2. 技术要求: a)冷却器安装在压缩机组隔声消声棚内，隔声棚留有进出风口。 b)冷却器满负荷运行时，噪声≤78dBA（声压级）。 c)进出口法兰采用GB9115 系列和JB/T2769-92系列，布置方向见附图。 d)电机参数：380V/50Hz 防爆等级：dIIBT4 护等级：IP54 绝缘等级：F e)风机为低噪音风机，要求随机提供风机的噪音测试报告。 f)外表美观，光滑平整，不得有尖角毛刺。内部不得有焊渣、铁屑等杂质。 g)管束内部除锈、清洗、吹干，保证清洁度，并涂适量机械油防止锈蚀。 h)除冷却翅片外，外表面均涂防锈漆，然后涂耐高温美观漆，各进出口需有标 签标识。 i)为方便整体拆卸，底板需有法兰板，该法兰板与甲方机组底座焊接，与冷却 器用螺栓连接，中间加减震垫。 j)管束与管板之间的设计需考虑：防止管束与管板间的剧烈振动和磨损。 k)冷却器管箱与风筒的连接需要考虑方便冷却管箱清洗。 l)安全防护网的网格间距不大于12.5mm。 3. 乙方义务： 1)根据甲方提供的参数、技术要求及GB/T15386-1994《空冷式换热器》、 GB150-1998 《钢制压力容器》等相关标准进行产品设计、制造和技术服务。 2)提供使用维护说明书,并明确安装使用规范和工况范围。 3)按GB150等要求提供两套完整竣工图纸、质量证明书、合格证。 4. 双方义务： 相互保护共同的市场和知识产权，对双方来往的技术数据及资料负有保密的责任。不得给第三方提供技术资料及图纸，不准第三方测绘、仿制。
蒸发式空冷器 蒸发式空冷器(以下简称蒸发空冷) 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高效节能冷却设备，它具有结构紧凑、传热效率高、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。 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保证降温效果。由于是闭式循环，其能够保证水质不受污染，很好的保护了主设备的高效运行，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。 节能型水膜式蒸发空冷器 水膜式蒸发式空气冷却器闭式循环水系统 该系统采用节能型水膜式空冷器替代原板式换热器和冷却塔，运行效率高，冷却水循环量可减少4/5，其运行电量亦可减少4/5。同时，在该系统中采用了常温除氧设备和脱气装置，可进一步减小腐蚀，且可确保系统的稳定安全运行。节能型水膜式空冷器的结构和流程如下图所示
蒸发冷却技术的研究现状 摘要蒸发冷却空调技术在干燥地区、空调负荷中等以上的建筑使用，或推广其在中湿度以上地区的舒适性空调中使用，都需要对间接蒸发冷却作进一步的研究。蒸发冷却装置应用很广，但由于其传热、传质过程的耦合，数值模拟的研究还不充分，尤其是蒸发冷却空气的数值模拟还很少。 关键词：蒸发冷却空调数值模拟 The present situation of the research of evaporative cooling air conditioning Wang Fang （Shaanxi V ocational College of National Defense Industry）Abstract：Evaporative cooling air conditioning technology in dry areas, air conditioning load above the middle building use, or promote its in Mid-Humidity areas above the comfort air conditioning use, it is necessary to do further research on the indirect evaporative cooling.Evaporation cooling device is of wide application, but due to the heat transfer, mass transfer coupling, numerical simulation research is not sufficient, especially the evaporation air cooling numerical simulation also rarely. Key Words：evaporative cooling air conditioning numerical simulation 蒸发冷却作为一种看似古老、简单的技术，实际上其内部是一个流动、传热、两相传质的多种复杂耦合在一起的过程，国内、国外学者、工程技术人员对它的相关研究一直没有中断过。学术研究的重点是水膜的蒸发特性，而工程应用则主要依赖于实验结果。 1国内研究现状 杜鹃、武俊梅[1]等针对直接蒸发冷却系统，建立了数学模型，包括控制方程及相应的边界条件，提出水分蒸发在空气流动中的简化处理方法。利用建立的模型对一台实验用的直接蒸发空气冷却器进行了数值模拟，将数值模拟结果与实验测试结果进行了对比，二者一致性较好。通过模拟得出了直接蒸发空气冷却器温度场和湿度场的分布图，并通过模拟分析了迎面风速、填料厚度及空气入口状态参数等因素对直接蒸发冷却系统冷却效率及空气出口状态的影响。 西安工程大学杜鹃[2]通过对直接蒸发冷却空调机与冷却塔传热、传质过程进行类比分析，得到直接蒸发冷却空调机的热工计算方法。 西安工程大学武俊梅、黄翔[3]等分析了影响直接蒸发冷却空调机性能的因素，然后对天然植物纤维填料式直接蒸发冷却空调机性能进行了实验研究，并获
北京凯德菲蒸发冷却器技术协议 唐山东海钢铁集团2x1350#高炉 蒸发冷却器项目 技 术 协 议 甲方:唐山东海钢铁集团 乙方:北京凯德菲冷却器制造有限公司 签定时间:2011年月日 目录 1、设计条件 (1) 2、安装地点 (1) 3、工艺技术条件 (1) 4、技术规格及供货清单 (2) 4(1、技术规格表 (2) 4(2、设备组成及系统说明表 (3) 4(3、详细的供货清单 (4) 5、设备制造的技术要求及验收标准 (5) 6、供货范围 (6) 7、备品备件及材料消耗 (7) 8、技术资料 (7) 9、技术服务 (8)
10、其它 (8) 1、设计条件: 1.1大气条件 1.1.1 大气温度 年平均 11.1? 最热月平均 29.7? 最 冷月平均 -9.9? 1.1.2 大气压力 年平均 99.37kP(A) 夏季 98.04kP(A) 冬季 100.45kP(A) 1.1.3 相对湿度 年平均 67% 夏季 82% 冬 季 57% 2、安装地点: 厂区室外 3、工艺技术条件 3.1用途:软水密闭循环冷却系统。 3.2主要技术参数: 总循环水流量10000 m3/h 单台处理量500 m3/h 进水55?;出水?40? 数量:20台 1 4、技术规格及供货清单 4.1技术规格表
2 4.2设备组成系统说明表 3 4.3详细的供货清单 4 5、设备制造的技术要求及验收标准 5.1设备制造的技术要求 5.1.1结构形式:丝堵管箱直管型式。 管箱、构架防腐前应进行除锈处理，管箱最高点设有排气口，最低点处设排水阀。换热管和管板之间采用胀接,换热管采用Φ22x1mm规格、 304不锈钢材质。换热管与管箱为强度胀接连接，方便维修及更换换热管，并设放气孔和排水孔。管束接管法兰采用JB82标准，压力等级为1.0MPa。 5.1.2设备本体全部采用优质钢结构，内部涂环氧沥青漆,外部并做防腐处理。 5.1.3风筒采用玻璃钢。 5.1.4电机选用浙江创新电机有限公司产品，配套电机绝缘等级为F级，防护等级为IP55。 5.1.5收水器采用具有阻燃性能的优质PVC材料，氧指数达到国家B1级难燃标准。 5.1.6喷水系统:喷水管采用热浸镀锌碳钢;喷头采用ABS材料。 5.1.7水箱系统采用6mm优质钢板焊接，内部涂环氧沥青漆，外做防腐处理。水箱底采用高低箱形式，以便于排污处理。 5.1.8进风格栅采用铝合金材质，通风良好且无外飘水滴。 5.1.9每台蒸发空冷器配带喷淋水泵、喷淋水箱，水箱设置补水接口、排污口及溢流口，水泵进水过滤装置，喷淋补充水设不锈钢浮球阀自动控制水位。
干式风机盘管机组，是专门用来向房间提供显冷量的空调末端设备。其设计工况下的冷冻水供水温度一般高于使用环境的空气露点温度，空气冷却过程无冷凝水产生，是典型的干式冷却过程。干式风机盘管本身并不能保证一定实现干式冷却，干式冷却是由空气侧的进风露点温度与冷冻水供水温度之间的相对关系决定的。 干式风机盘管有卧式、立式、卡顶式等多种结构形式，安装方式有明装及暗装两种。 干式风机盘管机组与常规风机盘管机组有以下显著不同，两者不可相互替代：（1）冷冻水设计工况显著不同，前者供水温度通常为16℃左右，而后者一般为7℃供水；（2）表冷器设计完全不同，前者需要设计为逆流或准逆流换热，后者为叉流换热；（3）表冷器管程回路设计完全不同。 干式风机盘管主要应用于双温温湿分控空调系统及干燥地区的中央空调系统。 发冷却空调应用中存在问题及解决设想材料工程学论文作者：本站来源：网络发布时间：2006-9-23 21:37:00 发布人：admin 强天伟沈恒根黄翔屈原 摘要：目前,集中式蒸发冷却式空调系统在我国西部地区得到了越来越广泛的应用, 但其缺点即风道大、使用灵活性差，而且不能实现多个房间分别进行调节控制。针对集中式系统的缺点本文提出采用有别于传统风机盘管加新风系统的半集中式蒸发冷却空调系统，并从理论上进行了可行性分析。 关键词：蒸发冷却半集中式空调系统环保节能 1. 蒸发冷却技术现状 蒸发冷却过程是以水作为制冷剂的，由于不使用CFCs，因而对大气环境无污染，而且可直接采用全新风，极大地改善了室内空气品质。同通常的机械制冷的原理一样，由制冷剂的蒸发而提供冷量。但是对蒸发冷却来说，是利用水的蒸发取得能量，它不是将蒸发后的水蒸汽再进行压缩、冷凝回到液态水后再进行蒸发。一般可以直接补充水分来维持蒸发过程的进行。 据有关文献对蒸发冷却空调在乌鲁木齐、西安、哈尔滨、北京的应用分析可知：其运行能耗约为常规空调设备的1/5（机械制冷系统装机功率50w/m2左右，蒸发冷却系统装机功率10 w/m2，节电80%）；从初投资方面看，约为常规空调设备的1/2（机械制冷方式造价400元/ m2左右，蒸发冷却系统造价250元/ m2左右，节省投资30~50%），且具有加湿功能；从室内空气品质方面看，蒸发冷却系统由于按100%新风运行，因此明显优于常规空调系统，而且它以水为制冷剂，不使用CFCS，对大气环境无污染。 该技术在八十年代中期传入我国，在我国西部干旱地区（尤其是新疆地区）得到研究
蒸发空冷的典型结构如图—1所示。它主要由以下部件组成： 1. 位于设备顶部的引风式风机； 2. 除雾器（用翅片管管束或收水器）； 3. 位于翅片管管束下方的喷淋水分配器； 4. 位于喷淋水分配器下方的光管管束 5. 位于光管管束下方的构架水箱； 6. 喷淋水输送管线与管道泵。 上述前五个部件之间均采用翻边法兰螺栓连接，各连接面之间均采用橡胶板和密封胶进行密封，以防漏风、漏水。 我公司开发研制的蒸发空冷的典型结构具有以下特点： 1. 采用引风式轴流风机，其优点是风机风量大，而且引风式风机向上抽 吸空气，从而在其下部空间形成负压区域，加速了位于其下方的传热管外表面水膜的蒸发效率；
2. 采用除雾器，能高效除雾，防止水飘溢，减少喷淋水损耗。采用翅片 管管束除雾时，翅片管可进行高温介质（高于80℃）的预冷，从而扩大了蒸发空冷的适用范围，并增加了设备的传热面积； 3. 喷淋水分配器在设备运行中即可方便的维护、清洗、更换喷嘴，喷嘴 采用聚氯乙烯材料制成，并且将喷嘴安装在喷淋支管的上部，从而有效地减少了喷嘴堵塞的可能性； 4. 管束采用丝堵式管箱（特殊情况时也可采用可拆卸盖板式管箱），方便 维修，管束由水平布置的单根管组成，可以防止堵塞，管子与管箱的连接型式采用强度胀、强度焊或胀焊并用； 5. 构架与水箱连成一体，下部为水箱，上部侧面为带有百叶窗的进风口， 且其四周均为进风口；同时构架又作为风机、翅片管管束、喷淋水分配器及光管管束的支撑体。在管束下部四周设置了挡水板，在水箱上部四周设置了收水槽，从而减少了喷淋水外溅造成的水损失或对设备周围平台的溅水。构架与水箱的底部带有安装底座，只需在基础上预置地脚螺栓即可进行设备安装； 6. 喷淋水输送系统由二条管线和二台管道泵组成，它们由喷淋水分配器 端部的横向主水箱连通，二条输水线在设备工作时用一备一，以便确保设备运行时喷淋水分配器正常工作；横向主水管两端设置了控制阀，在输水线立放的主水管底部设置了放空口，这样可保证在冬季时设备的备用泵管线内喷淋水能够放空，以免冻裂水管和备用泵
蒸发冷却空调技术标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
蒸发冷却空调技术 一原理介绍 蒸发冷却空调技术是一项利用水蒸发吸热制冷的技术。水在空气中具有蒸发能力。在没有别的热源的条件下，水与空气间的热湿交换过程是空气将显热传递给水，使空气的温度下降。而由于水的蒸发，空气的含湿量不但要增加，而且进入空气的水蒸气带回一些汽化潜热。当这两种热量相等时，水温达到空气的湿球温度。只要空气不是饱和的，利用循环水直接（或通过填料层）喷淋空气就可获得降温的效果。在条件允许时，可以将降温后的空气作为送风以降低室温，这种处理空气的方法称为蒸发冷却空调。蒸发冷却空调技术是一种环保、高效、经济的冷却方式。 二形式分类 蒸发冷却空调系统的形式，可分为全空气式和空气-水式蒸发冷却空调系统两种形式，当通过蒸发冷切处理后的空气，能承担空调区的全部显热负荷和散湿量时，系统应选全空气式系统；当通过蒸发冷却处理后的空气仅承担空调区的全部散湿量和部分显热负荷，而剩余部分显热负荷由冷水系统承担时，系统应选空气-水式系统。空气-水式系统中，水系统的末端设备可选用辐射板、干式风机盘管机组等。 全空气蒸发冷却空调系统，根据空气的处理方式，可采用直接蒸发冷却、间接蒸发冷却和组合式蒸发冷却（直接蒸发冷却与间接蒸发冷却混合的蒸发冷却方式）。 三技术分析 1直接蒸发冷却 直接蒸发冷却(简称DEC)是指空气与水大面积的直接接触，由于水的蒸发使空气和水的温度都降低，此过程中而空气的含湿量有所增加，空气的显热转化为潜热，这是一个绝热加湿过程。整个蒸发冷却过程要在冷却塔、喷水室或其他绝热加湿设备内实现。
喷雾蒸发冷却技术在燃气轮机上的应用 陈仁贵1，赵现如1，赵东海1，蔺志兴1张大中2，闻雪友2，顾简2，许盛凯2 [（1. 塔里木石油指挥部，新疆库尔勒841000； 2. 七O三研究所, 黑龙江哈尔滨150036）] 0 前言 众所周知，大气温度对于燃气轮机的工作性能有很大的影响。以MARS-100 燃气轮机发电机组为例，15 ℃时机组在塔里木油田轮南现场的出力为9040kW，热耗率为11727 kJ/kW·h，排气温度为485 ℃；当气温升到40 ℃时，机组的出力为7630 kW，热耗率为12314 kJ/kW·h，排气温度为507 ℃。这就是说，燃机的进气温度升高了25 ℃，机组的出力下降了15.37%，热耗上升了 5%，排气温度升高了22 ℃。表1 和图1 是MARS-100 燃气轮机发电机组在轮南现场的温度特性。 燃机的这种温度特性常常与人们的需要相违背：大气温度越高，电网的电量需求越大，而燃机的实际出力又越小。为了提高燃机在高温季节的实际出力，比较有效的办法是降低燃机的进气温度。这对降低燃机的热耗，延长机组的使用寿命，也是十分有益的。
降低燃机进气温度的方法主要有以下两类： ⑴制冷（压缩式、吸收式）降温法（如无锡华达电厂的AMS 系统） ⑵蒸发冷却法（湿膜、喷水雾化等）（美国Donaldson 公司、AAF 公司产品）以上几种方法都能够有效地降低燃机的进气温度。但是，对于某些特定的地区、特定的用户，究竟采用哪种进气降温方法最合适，仍有待于进一步研究。 1 两种进气冷却方法比较 1.1 进气冷却的基本原理及设计依据 空气冷却降温的热力计算基础是湿空气的焓-湿图（h-ω图）。图2 是湿空气在某大气压下的实际焓-湿图。根据湿空气在降温过程中焓-湿的变化过程，降温方法基本可以分成两大类：一种是依靠冷冻热交换来降温的“等湿冷却法”和“去湿冷却法”。冷却过程中湿空气从“A”点先沿等湿线垂直向下移动，进行等湿冷却；当达到露点温度t DP 后，若温度继续降低，则工作点沿露点温度线向偏左方向移动，进行去湿冷却，直到设计的温度点，整个过程中焓值都在变化，这类降温方法可以统称为“冷冻换热法”。无锡华达电厂的AMS 空气系统即属于这一类。另一种是利用水的自然蒸发来实现空气降温的“蒸发冷却法”。它是利用水在蒸发过程中吸收空气中的显热来达到空气降温的目的：向空气中不断喷水加湿，水雾会自然蒸发。随着湿空气相对湿度的提高，湿空气的干球温度会自然下降，当相对湿度达到100%时，这种蒸发降温的过程即自然停止，这时湿空气的干球温度达到或接近湿空气在新的水蒸气压力条件下的露点温度t′DP。由于整个降温过程是沿湿空气的“等焓线”向下偏右方向移动，所以这种方法被称之为“等焓蒸发冷却法”，简称“蒸发冷却法”。 美国Donalson 公司的Kool 系列湿膜蒸发冷却器就是利用这种原理制成的燃机空气蒸发冷却器。 分析图2，我们不难发现：冷冻换热降温法要消耗一定的外功，但降温幅度较大；蒸发冷却法几乎不消耗外功，但降温幅度小，且降温效果受空气相对湿度的影响较大。 我国西部地区夏季干燥炎热，严重缺水。以塔里木油田轮南地区为例，夏季气温常常高于40 ℃，相对湿度在10%左右。塔中、吐鲁番等地的夏季最高气温在50 ℃以上，相对湿度接近0%。在这种大气条件下采用哪种燃机进气冷却方式最合适？只有通过定量的计算分析，才会有比较准确的认识。 针对轮南燃机电站的具体条件，我们的设计依据是： ⑴3×10.6 MW MARS-100 机组，在t1=20℃时燃机的空气质量流速Gy=130 200 kg（干）/h ⑵设计点A，空气干球温度t a=40 ℃，φ1=10%~60% ⑶降温幅度△t= t a－t1=20 ℃（t1 为燃机入口温度）
精馏常压塔冷却器技术协议 神华蒙西煤化股份有限公司精馏常压塔冷却器技术协议需方神华蒙西煤化股份有限公司供方山东博宇机械有限公司二零一三年九月 精馏常压塔冷却器技术协议神华蒙西煤化股份有限公司（简称需方），山东博宇机械有限公司（简称供方）就精馏常压塔冷却器技术协议要求及制造等有关问题经友好协商，达成如下技术协议。 一、常压塔冷却器技术参数介质名称甲醇煤气流量22880Kg/h进口温度℃70出口温度℃50循环水上水压力MPa循环水回水压力MPa 循环水上水温度℃循环水回水温度℃0.60.33240其他参数详见甲方提供参照图纸管口表符号PN DN连接标准密封面密封面至设备中心线距离接管尺寸名称或用途备注a1.0200HG20592-97-SO RFΦ219*8甲醇进口 二、供货范围品目号货物名称规格型号数量换热面积1常压塔冷却器Φ800*33731（台）77m2 三、技术要求 1、本技术协议有冷却器的技术条件及数据、使用性能和检验等方面的技术要求。 2、符合精馏常压塔介质压力、温度参数。 其他参数详见图纸。 3、符合压力容器制造规程规定执行。 4、换热器使用寿命10年以上。
5、技术参数设计压力（MPa）壳侧0.11管侧 0.66b1.0200HG20592-97-SO RFΦ219*8甲醇出口 e1.0150HG20592-97-SO RF见图Φ159*7循环水进口 f1.0150HG20592-97-SO RF见图Φ159*7循环水出口 h1.050HG20592-97-SO RF见图Φ57*5放净口g1.050HG20592-97-SO RF见图Φ57*5放空口带法兰盖工作压力（MPa）壳侧0.1管侧0.6试验压力（MPa）壳侧0.83管侧0.83设计温度（℃）壳侧120管侧80操作温度（℃）壳侧70管侧50操作介质壳侧甲醇管侧循环水换热面积77m 26、供方应保证提供符合本技术协议和国家标准的优质产品 7、供方提供的设备应符合压力容器设计规范，并提供正式竣工图纸。 8、供方提出的产品应完全满足工艺条件的要求。 9、本技术协议为订货合同的附件。 10、供方提供设备图纸，参数，经过使用方校准后制作。 冷却器与设计图纸及技术要求相符。 11、供方发送的文件应齐全无误，包括 （1）产品合格证、包括外购件产品合格证。 （2）装箱单。 （3）各种调试记录和说明。 （4）产品质量证明书。 （5）其他应该提供的随机文件。