创新板管蒸发冷却式技术

七种蒸发冷却冷凝技术简介一、直接蒸发冷却空调技术空气和水发生直接接触时，空气不断地将显热传递给水降低自身温度,同时水由于吸热释放出汽化潜热，这种利用空气的显热换得潜热的过程就是直接蒸发冷却过程。

利用该原理的直接蒸发冷却空调按照降温形式可分为冷雾式直接蒸发冷却空调和冷风式直接蒸发冷却空调。

1.1冷雾式直接蒸发冷却空调1.1.1高压微雾型图1所示为高压微雾型冷雾式直接蒸发冷却空调器,其工作原理是利用高压柱塞泵将水压提高至7MPa,然后将加压后的水经耐高压管线输送至专业喷嘴将其雾化，产生直径为3~15um的微雾颗粒，使其能够迅速从空气中吸收热量完成汽化并扩散，从而达到空气加湿、降温的目的。

高压微雾型冷雾式直接蒸发冷却空调器应用比较广泛，不仅可以用于室内，户外场所同样适用。

1.1.2汽水混合汽水混合型冷雾式直接蒸发冷却空调器的加湿过程可分为引射和雾化2个部分。

具有一定压力(O.Γ1.0MPa)的压缩空气通过特制的喷嘴腔，进行合理的配置和导流，在喷嘴口形成负压区，由于负压作用，集水器中的水连续不断地被引射到喷嘴腔内。

被引射的水通过自动控水装置集存于集水器内，为高压空气引射喷雾提供了无压水源。

压缩空气与被引射水的流速不同，2股流体在喷嘴腔内以设定的流量和流向有序地流动。

雾化过程中较高压力的压缩空气能量传递给较低压力的水，使水的能量增高。

2股流体在喷嘴出口处混合喷出，混合过程中高压空气与水流发生动量交换，与水进行剧烈摩擦与碰撞，利用空化效应将水充分雾化成细小的水珠。

当汽水混合流体从喷嘴高速喷出时，又与外界大气中的空气进行摩擦接触，从而将水滴进一步撕碎，水滴的直径可达5~10um,从而达到良好的雾化效果。

1.2冷风式直接蒸发冷却空调1.2.1蒸发式冷气机（冷风扇）蒸发式冷气机是利用淋水填料层直接与待处理的室外空气接触，由于喷淋水的温度一般都低于待处理空气（即新风）的温度，空气不断将自身显热传递给水而得以降温；与此同时，部分喷淋水（循环水）会因不断吸收空气中的热量而蒸发，蒸发后的水蒸气被气流带入室内，于是，新风既得以降温，又实现了加湿。

板式间接蒸发冷却器的优化设计板式间接蒸发冷却器是一种广泛应用于化工、制药、食品等各个行业的技术装备。

它的主要原理是利用管式换热器将加热后的水汽与冷却水进行对流换热，使水汽凝结成液态水，然后通过分离装置将凝结后的水与废气分离，从而达到降低水蒸汽浓度的目的。

本文将着重讨论板式间接蒸发冷却器的优化设计。

首先，对于板式间接蒸发冷却器的优化设计，我们应该从哪些方面进行考虑呢？答案是多方面的。

首先，是优化换热管的结构和布局。

对于板式间接蒸发冷却器而言，换热管的数量、间距、直径等因素都将对其换热效率产生影响。

因此，在设计时应该根据具体工况考虑这些因素，选择合适的结构和布局，从而实现最优化的换热效果。

其次，是考虑整体的设计和制造工艺。

在板式间接蒸发冷却器的设计和制造过程中，需要从多个角度来考虑设备的安全性、可靠性、易维护性等方面的问题。

比如，应该采用先进的工艺和材料，保证板式间接蒸发冷却器在高温、高压和强腐蚀环境下的稳定性能；同时，还应该考虑到设备的运行和维护方便性，便于后期的检修和维护。

最后，还需要注重对板式间接蒸发冷却器的优化控制和管理。

在设备的使用过程中，需要根据实际情况对其进行严密的控制和管理，从而保证设备的正常运行和生产效率的最大化。

比如，应该配备先进的自动化控制系统，实时监测板式间接蒸发冷却器的运行情况，掌握设备的运行状态和故障信息，及时进行维护和更换。

需要特别说明的是，虽然板式间接蒸发冷却器是一种成熟的技术装备，但是在实际应用过程中仍然存在许多需要优化的问题。

因此，我们需要根据实际的需求和应用工况对板式间接蒸发冷却器进行不断地优化和改进，以便更好地满足生产和生命安全的需求。

综上所述，板式间接蒸发冷却器的优化设计虽然涉及到多个方面，但是其核心问题是在保证设备稳定性和安全性的同时，实现最优化的换热效果和节能减排的效果。

只有通过不断创新和不断优化，才能使得板式间接蒸发冷却器真正成为一种高效、节能、安全的技术装备。

板式蒸发器的在仪表上的改进与创新生产工艺流程一般列管蒸发器，当黑液粘度达到300cp时，黑液不能湍流，将产生结垢并影响蒸发器的换热效率。

因此列管蒸发器一般只能将黑液浓缩到28%（固形物浓度）。

而板式蒸发器的加热面用隔板分成三个室，每一室设有循环泵，使黑液强制循环。

其中一室可进行低浓清洗，其他两室以不同浓度进行浓缩，并可交替运行。

黑液自上而下流动，减少了动力消耗，又可达到高循环率，使液膜保持沸腾，并使黑液在通过加热器时保持必要的流速，蒸发器三个室黑液浓度一般为25%、50%、60%，三效循环泵每隔6个小时左右自动倒换，将高浓效的浓黑液送燃烧炉。

板式蒸发器的特点是可以把黑液浓度直接蒸发到60%（固形物浓度）以上，不需要接触蒸发就可以将浓缩的黑液直接送到碱回收炉燃烧，从而缩短了工艺流程，生产自动化程度有很大提高。

设备结构板式降膜蒸发的黑液是在加热元件的外边流动，蒸汽一经产生即可逸出。

稀黑液通过循环泵送到蒸发器顶部分配槽，分配槽内有很多分布均匀的金属管，将黑液均匀分配至各加热元件上部，黑液靠自身重量沿加热元件外壁下流。

加热元件是有规律光滑的凹凸平面，由于受磨擦力和自身重力的影响，黑液交替流过凸出的波纹面，随后又流过低的凹面，搅乱流下的黑液使黑液在凹凸板上再分布，又使黑液的温升均匀一致，保持整个加热面在恒定的温差下沸腾蒸发。

电磁流量计计量由于进出板式蒸发器的黑液浓度较高（分别为28%和55%固形物浓度），粘度较大，导电率较高，因而采用了电磁流量计测量进出蒸发器黑液的流量。

但由于黑液的腐蚀性大，因此使用了耐较高温度和耐腐蚀的电磁流量计的衬里材料，保障计量的准确和流量计的使用寿命。

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蒸发冷却设计的全面指南1. 引言蒸发冷却是一种高效节能的空调系统设计，其原理是通过蒸发液体来吸收空气中的热量，并将其转化为冷空气。

这种设计不仅可以提供舒适的室内环境，还可以降低能源消耗，减少碳排放。

在本篇文章中，我们将全面探讨蒸发冷却设计的各个方面，包括原理、组件、安装和维护等，以帮助您更好地了解和应用这项技术。

2. 基本原理蒸发冷却技术的基本原理是利用液体蒸发吸收空气中的热量，同时将空气冷却下来。

这一过程中，液体通过蒸发器吸收热量，在蒸发的过程中，空气中的热量被带走，从而使空气温度降低。

蒸发冷却设备通常由几个主要组件组成，包括蒸发器、循环泵、风扇和控制系统等。

3. 设计考虑因素在进行蒸发冷却设计时，一些关键的因素需要考虑：3.1 空间大小和需求：根据待冷却的空间大小和使用需求，确定蒸发冷却设备的规格和容量。

3.2 空气流动：良好的空气流动对于蒸发冷却的效果至关重要。

在设计和安装过程中，需要确保蒸发器和风扇的位置合理，并能够提供均匀的空气流动。

3.3 水资源和质量：蒸发冷却过程中需要大量的水来实现蒸发。

需要考虑水资源的可获得性以及水质对设备性能和寿命的影响。

3.4 控制系统：一个好的控制系统可以提供精确和稳定的温度控制，进一步提高蒸发冷却的效率和性能。

在设计过程中，需要选择适当的控制系统，并确保其可靠性和易用性。

4. 安装步骤下面是蒸发冷却设备的常见安装步骤：4.1 预备工作：在开始安装之前，需对安装环境进行准备工作，包括清理现场，检查设备和零部件的完整性，并确保所有所需工具和材料的可用性。

4.2 安装蒸发器：根据设计要求，将蒸发器安装在适当的位置。

确保蒸发器与风扇和控制系统的连接良好，并进行必要的密封工作。

4.3 安装循环泵和水供应系统：将循环泵和水供应系统安装在合适的位置，并确保其能正常工作。

连接各个部件并进行必要的调试工作。

4.4 测试和调试：在安装完成后，进行系统的测试和调试工作。

检查各个组件的工作状况，并根据需要进行调整和修正。

浅谈地铁通风空调中蒸发式冷凝（冷却）技术的应用摘要：阐述了蒸发式冷凝技术原理，并围绕蒸发式冷却技术与蒸发式冷凝技术相结合的技术方案进行探讨与分析，以供参考。

关键词：地铁通风空调系统；蒸发式冷凝技术；应用引言：在地铁工程运行与使用过程中，如果不处理好通风制冷问题，就会给人们的生活与健康带来负面影响。

而通风空调的运用则很好的解决了这一问题。

目前，蒸发式冷凝（冷却）技术在地铁通风空调中具有极高的应用价值，该项技术在各方面都具有突出优势，因此针对其在地铁工程中的应用与发展具有重要意义。

一、蒸发式冷凝技术原理蒸发式冷凝技术的运用主要采用蒸发式冷凝器，该设备在各方面优势都比较突出，例如节水、高效、结构简单等等，如下图为该设备的原理图。

蒸发式冷凝器采用空气与水这两个介质实现冷却，其中喷淋装置会向板式换热器表面喷洒循环水，并形成一层水膜，管内有高温气态制冷器，其热量被循环水吸收，并冷却为液体，而循环水部分蒸发后与空气一起排出，集水盘则接收剩下的部分。

风机的作用则是利用空气来蒸发冷凝盘管表面的水膜，水滴在吸热之后就会下落，然后利用空气进行冷却。

二、蒸发式冷却技术与蒸发式冷凝技术相结合的方案相较于其他冷凝装置，蒸发式冷凝器在地铁通风空调系统具有更强的适用性，首先，该项技术不会占用地铁车站大量空间，对美观不会产生较大影响，在经济成本方面也具有突出优势。

而为了使蒸发式冷凝器能耗得到进一步控制，还可以将蒸发冷凝技术与冷却技术结合到一起，将室外入口空气状态参数降低，以此来保障蒸发式冷凝器的效率，并且基于制冷量相同的条件，使机组换热面积得以减小，如此一来机组尺寸就进一步降低。

1 直接蒸发冷却器与蒸发式冷凝器相结合将填料设置在蒸发式冷凝器的进风口，然后将淋水系统布置在上部，具体如下图所示。

根据上图，室外空气通过填料预冷，使空气干球温度与循环冷却水温度得到控制，进而使制冷系统的冷凝压力与冷凝温度降低，以此改善蒸发式冷凝器制冷系统的性能。

广州华德板管蒸发冷却式技术的特性导读：广州华德旗下品牌华德羿歌致力于创新研发和生产系列蒸发冷空调，拥有全球领先水平的自主知识产权。

广州华德于2014年创新性推出“智慧供冷”中央空调商业模式，用户无需购买冷源，只需付费用冷。

2015年研发出基于全球自主知识产权“板管蒸发冷却式”技术的磁悬浮空调及商用冷凝燃气模块炉。

蒸发冷却是换热效率最高的冷却方式，而板管蒸发冷却是其中的一种高效形式，采用该方式的空调机组具有以下特性：1) 制冷时，低冷凝温度板管蒸发冷却式空调机组的冷凝换热过程中，部分水蒸发成水蒸汽水随空气排入大气，该部分水发生了相变，水——水蒸气的相变过程中，水分子吸收了大量的潜热，未相变的水温度变化很小，继而保证了制冷剂始终在低温下换热，因而实现了低冷凝温度的高效制冷。

2）制热时，无需融霜板管蒸发冷却式换热器可作冷凝器，也可作蒸发器。

当作为蒸发器时，在蒸发换热过程中，由于蒸发冷却式换热器中添加了防冻剂，蒸发器中的制冷剂吸收空气的潜热，空气中的冷凝水随防冻剂进入水箱，再经防冻再生装置分离出冷凝水，能实现了无融霜过程的高效制热。

3) 比水冷空调机组节水板管蒸发冷却式空调机组充分利用水的汽化潜热，这与风冷式空调机组和水冷式空调机组利用显热来吸收制冷剂的热量完全不同， 比淋水式空调机组更能充分利用水的蒸发潜热。

一般的水冷式空调机组中每1kg 冷却水能带走16.75～25.12 kJ 热量, 而1 kg 水在常压下蒸发能带走约2428 kJ 热量，因而板管蒸发冷却式空调机组耗水量明显比一般水冷式空调机组少。

4) 节能板管蒸发冷却式空调机组冷凝温度可以设计得比风冷式或水冷式空调机组更低一些，蒸发冷却式空调机组与冷却塔加水冷空调机组比较, 压缩机动力消耗可节约10% 以上，与风冷式空调机组比较压缩机动力消耗可节约30% 以上。

板管蒸发冷却式空调机组的风机动力消耗与水冷式空调机组的冷却塔相近， 仅为风冷式空调机组的三分之一。

TM364新型节能技术在暖通空调系统中的应用徐饱歧 沈阳松陵机电成套电器厂李 嫄 沈阳华新联美置业有限公司摘 要：伴随着现代人的生活品质的提高，对于建筑物内的环境要求也日益增加。

舒适和高品质的居住环境成为人们追求的趋势。

暖通空调系统的节能已经不再是新兴问题。

因而，暖通空调技术的创新势在必行，节能建筑也成为建筑发展的必要趋势，本文结合工作中的一些经验，归纳分析了实现暖通空调中的新型节能技术。

关键词：暖通空调；环保节能；技术引言暖通空调能够满足室内的生活环境，为人们的工作、生活提供更舒适的环境，安装暖通空调显得十分必要。

其作用主要体现在能自由的保持并控制室内空气的湿度、温度及洁净度，室内的温度与人体的温度相互保持平衡，从而达到满足、舒适的目的。

在工艺性的空调室内，以满足生产的工艺要求为标准。

1 板管蒸发冷凝中央空调技术简要介绍：1.1 节能：板管蒸发式冷凝器不需要安装冷却塔及大功率冷却水泵，冷凝压力低，压缩机输出功率减少，夏季供冷时可免费提供生活用热水，所以比采用传统水冷冷水机组、风冷空调机组都很明显。

1.2 环保：采用蒸发式冷凝空调产品避免了采用传统水冷冷水机组冷却水塔“飞水”“噪音大”影响周围环境、卫生等缺点，这样使得建筑周围环境变得更加舒适。

1.3 节省空间：板管蒸发式冷凝冷水机组可安装在机房、室外空地、屋面，可以节省空间美化外观，提高的项目外观的美观度、提升了空间的利用率。

2 蒸发式冷凝技术在空调系统中的节能、节水应用：2.1 蒸发式冷凝空调设备在冷却系统中的节能体现在（1）冷凝压力降低，压缩功率减少；（2）冷却水泵流量与扬程减小；（3）冷却风量减少，冷却风机功率减小。

所以：（1）较水冷空调系统节能 15% 以上，全天耗水量同水冷冷水机组空调系统耗水量相比，节水率≥50%。

（2）较风冷空调系统节能 35% 以上2.2 蒸发式冷凝器基本原理以水和空气为冷却介质，利用部分冷却水的蒸发潜热带走气体制冷剂冷凝过程中所放出的热量。

间接蒸发冷却技术的工作原理介绍随着现代工业的不断发展，空调系统已经成为了现代建筑和家庭中不可或缺的设备。

由于全球气候变暖，严重的热浪、干旱和空气污染等问题也越来越受到关注。

在这种情况下，节能、环保和可持续性是优化空调系统的关键目标。

一种新型的空调系统技术——间接蒸发冷却技术应运而生。

间接蒸发冷却技术的工作原理是通过使用传热耦合器，将外部空气与冷水直接接触，从而利用外部空气的湿度来完成水的蒸发和空气的降温的过程。

该技术通过减少制冷机组的能耗和化学物质排放来达到节能和环保的目的，是一种新的、低能耗的空调系统技术。

本文将重点介绍间接蒸发冷却技术的工作原理、优缺点以及应用前景。

原理间接蒸发冷却技术的核心设备是传热耦合器。

这种耦合器通常由冷水和空气两个流体的通道构成，它们在耦合器内交错流动，使空气与冷水实现间接接触，即不直接接触，而是通过分离膜进行传热和传质。

流体在通道内同时流动，以保证传热和传质效果的最大化。

传热耦合器的工作原理可以通过以下三个步骤来解释：第一步：制冷机组将水降温至较低的温度。

这些冷水经过传热耦合器，进入通道系统。

第二步：热空气被引入耦合器。

当空气流经通道时，它与水之间的分离膜实现了传热和传质的过程。

具体而言，水在分离膜上形成微细薄膜，并且在被流经通道的空气接触时，水分子开始蒸发、从而吸收热量和降温。

第三步：冷却后的空气离开传热耦合器，由于温度显著降低，其湿度也相应下降。

经过这个过程，制冷机组将冷却的水再回流到冷却器中，最终利用空气的湿度来间接达到降温的目的。

优缺点间接蒸发冷却技术的优点在于其独特的节能和环保效果。

该技术可以减少制冷机组的运行时间和能耗。

制冷机组通常需要消耗大量的电能来降低室内温度，而采用间接蒸发冷却技术后，室内温度可以通过外部空气的蒸发降低，从而减少制冷机组的使用时间，降低室内温度的同时节约能源。

使用间接蒸发冷却技术可以有效降低空调系统的化学物质排放和对环境的影响。

传统的空调系统通常需要使用氢氟碳化物等化学物质来降低制冷剂的温度。

第２１卷第１期２０２１年１月R E F R I G E R A T I O N A N D A I R ＧC O N D I T I O N I N G ７Ｇ１３收稿日期:２０２０Ｇ０９Ｇ１０作者简介:谢敬茹,硕士研究生,主要研究方向为蒸发冷却空调技术及应用.２０２０中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的应用现状分析谢敬茹㊀黄翔㊀寇凡(西安工程大学)摘㊀要㊀通过２０２０中国制冷展展出的应用蒸发冷却(凝)技术的诸多设备来了解蒸发冷却(凝)技术发展现状.对蒸发式冷气机㊁蒸发式冷凝器㊁冷却塔等相关设备的基本结构㊁工作原理以及应用情况做分析.并对蒸发冷却技术在未来的发展做展望.关键词㊀蒸发冷却技术;节能环保;空调机组;冷水机组;蒸发式冷凝器A n a l y s i s o f t h e a p p l i c a t i o no f e v a p o r a t i v e c o o l i n g(c o n d e n s a t i o n )t e c h n o l o g y i nC h i n aR e f r i ge r a t i o nE x h i b i t i o n２０２０X i e J i n g r u ㊀H u a n g X i a n g㊀K o uF a n (X i a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y)A B S T R A C T ㊀T h r o u g ha l o t o f e q u i p m e n t a p p l y i n g e v a p o r a t i v e c o o l i n g t e c h n o l o g y ar e e x Ｇh i b i t e d i n t h e ２０２０C h i n aR e f r i g e r a t i o nE x h i b i t i o n t o u n d e r s t a n d t h e d e v e l o pm e n t s t a t u s o f e v a p o r a t i v e c o o l i n g t e c h n o l o g y ．T h e b a s i c s t r u c t u r e ,w o r k i n g p r i n c i p l e a n d a p p l i c a t i o n o f e Ｇv a p o r a t i v e a i r c o n d i t i o n e r ,e v a p o r a t i v e c o n d e n s e r ,c o o l i n g t o w e r a n d o t h e r r e l a t e d e q u i p m e n t a r e a n a l y z e d ．T h e f u t u r e d e v e l o p m e n t o f e v a p o r a t i v e c o o l i n g t e c h n o l o g y i s p r o s Ｇpe c t e d ．K E Y W O R D S ㊀e v a p o r a t i v e c o o l i n g t e c h n o l o g y ;e n e r g y s a v i n g a n d e n v i r o n m e n t a l pr o t e c t i o n ;a i r Ｇc o n d i t i o n i n g u n i t ;c h i l l e r ;e v a p o r a t i v e c o n d e n s e r ㊀㊀２０２０年年初,我们面临了前所未有的挑战,突如其来的疫情让中国人民度过了一个不寻常的春节.由于疫情原因,原定于春天召开的第三十一届国际制冷㊁空调㊁供暖㊁通风及食品冷冻加工展览会(以下简称 ２０２０中国制冷展 )克服困难于８月１９日至２１日举办.主办方严格执行现场管理措施,确保展览会期间人员健康和安全下完美的拉下帷幕.此次中国制冷展在重庆举办,是中国制冷展首次亮相中西部地区,具有特殊的意义.与往年相同,许多蒸发冷却相关企业齐聚一堂,把握疫情期间这来之不易的交流机会.干燥的空气具有容纳水分的能力,蒸发冷却空调技术正是利用蒸发吸热的这一基本物理现象进行制冷,是一种节能㊁环保㊁经济㊁健康的空调制冷方式.相比于传统机械制冷,利用蒸发冷却技术的设备具有以下优势:其以水作为制冷剂,对环境友好㊁无污染;因其不需要压缩机,所以初投资与运行费用较低;其设备的运动部件少,维护费用较低[１].蒸发冷却技术按照大类可分为:利用蒸发冷却原理制取冷风(水)和利用蒸发冷却原理对制冷系统中冷凝器进行散热两种类型.蒸发冷却空调技术按照技术形式分类可分为:直接蒸发冷却空调技术㊁间接蒸发冷却空调技术㊁间接－直接蒸发冷却复合空调技术㊁蒸发冷却－机械制冷联合空调技术[２].现以以上分类为出发点,对２０２０中国制冷展所展出的相关蒸发冷却设备及产品进行介绍与分析.㊀ ８㊀第２１卷㊀１㊀蒸发冷却制备冷风或冷水１ １㊀制备冷风直接蒸发冷却空调技术用于制备冷风,产出介质(空气)与工作介质(水)直接接触进行热湿交换获取冷风.产出介质与工作介质之间既存在热的交换又存在质的交换[２].利用直接蒸发冷却技术的设备有直接蒸发冷却空调器㊁蒸发式冷气机冷风扇等.目前主要应用于纺织厂㊁服装厂㊁印刷厂㊁电子产品行业㊁地铁㊁公交车站以及公共建筑等场所.１ １ １㊀高压微雾式冷雾式直接蒸发冷却设备高压微雾式冷雾式直接蒸发冷却器的基本原理为:利用高压柱塞泵将经过精密过滤软化后的水加压到３０~７０b a r 的压力,然后通过直径约为１０mm 的高压铜管将加压后的水从 超微孔 喷嘴中喷出,雾化为直径约为１~１５μm 的超微水粒子,超微水粒子能够吸收空气中的热量,使空气的湿度增大,温度降低[５].图１为２０２０中国制冷展展出的高压微雾型冷雾式直接蒸发冷却空调器.可广泛应用于需要降温的各个户外场所以及纺织㊁印刷㊁电子㊁大棚㊁等工农业领域.图１㊀高压微雾式冷雾式直接蒸发冷却空调器实物图１ １ ２㊀蒸发式冷气机(冷风扇)蒸发式冷气机(冷风扇)利用空气的显热换得潜热的处理过程,空气发生等焓加湿降温过程.主要由填料㊁循环水泵㊁风机㊁输水管道㊁电控装置等组成.如图２所示,填料可置于蒸发式冷气机四周靠外侧或靠近机组背部进风口和风叶之间的空间,填料的面积越大,空气与水发生直接蒸发冷却的换热面积越大,空气得到冷却越充分.蒸发式冷气机通常采用１００％新风的直流式布置方式,气流组织形式大致可分为５类:侧送侧排㊁上送下排㊁中间送上/下排㊁上送上排和下送上排[６].图２㊀蒸发式冷气机原理图和展会展出的几种蒸发式冷气机(冷风扇)实物图蒸发式冷气机近年来发展迅速,已成为蒸发冷却技术中设备技术成熟㊁标准完善㊁应用范围广泛的设备.可应用于机械㊁电子等行业车间㊁户外场所㊁轨道交通站台等需要降温的场所.图３㊀蒸发式冷气机及其在家具厂和物流仓储领域的应用图３所示的蒸发式冷气机,在传统方面有了新的创新.风叶采用一体化弓叶刀前掠式风叶,具有很好整流作用;出风口应用屋檐型格栅,可以有效防止酸性㊁有腐蚀性雨水进入机组,提高使用寿命;且控制面板采用液晶控制面板,操作方便,检㊀第１期谢敬茹等:２０２０中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的应用现状分析 ９㊀ ㊀修方便.在工业厂房㊁物流仓储㊁企业食堂㊁家具厂等不同领域得到了广泛应用.图４为展会中展出的永磁直驱工业大风扇,其作用是将室内的空气扰动形成自然风的效果.扇叶系统参考螺旋桨的设计原理即鸟翼形,材质为航空铝镁合金一体挤压成型,通过T ６特殊工艺处理,强度高㊁韧性好㊁耐疲劳流量大且噪声低;动力系统应用永磁内转子电机,永不退磁,散热快㊁磨损少且无油污污染,使用寿命更长.避免了传统电机电机能耗大㊁噪声大,需保养维护,密封圈老化会漏油等缺点.并采用数字化矢量控制控制系统,运行可靠㊁智能感应㊁升温保护㊁远程联控㊁指令抗干扰性强,是行业内唯一性技术.超大工业风扇高风量㊁低转速,减少混浊空气内循环,可创建舒适㊁健康的生活工作空间.图４㊀永磁直驱工业大风扇实物图创新型蒸发式冷气机搭配永磁直驱工业大风扇,不需要铺设管道,节省了通风管道及安装的人工成本,从而真正实现了扇机的专业性互补.可应用于工厂车间等高大空间,应用范围广,减少设备用量,节能节电且超静音.增加了空间内的含氧量,提高工作效率,尤其在疫情期间,使用全新风的运行模式,污浊㊁有害气体可及时排出室外,及时补进新风.有效防止有害细菌㊁病毒的传播.１ ２㊀制备冷水１ ２ １㊀风冷＋蒸发冷冷水机组蒸发冷凝式冷水机组机组可以分为分体式蒸发冷凝式冷水机组和一体式蒸发冷凝式冷水机组.２０２０中国制冷展所展出的复合蒸发冷冷水机组为整体式蒸发冷凝式冷水机组如图５,机组采用风冷＋蒸发冷凝相结合的技术,其冷凝盘管采用蛇形的无缝不锈钢盘管,抗腐蚀㊁抗结垢性能显著.制冷剂经过蒸发冷盘管时的温度处于水垢溶解度大的区间,抗结垢性能进一步提高.机组采用模块化设计,让使用更加灵活方便.机组最高制冷环温可达５５ħ,且３５ħ以上高环温下制冷量较常规风冷机组提升最高达１７％.该机组制热运行环温最低可达－１０ħ.机组的满负荷能效比C O P 可到达４．１５,综合部分负荷能效比I P L V (C )高达４．８０.图５㊀复合蒸发冷冷水机组实物图此机组主要应用场所为政府公建项目,如政府办公大楼㊁图书馆㊁市民服务中心㊁博物馆等,安装空间受限或者需要高温制冷的项目㊁节能改造项目等.２㊀蒸发冷却散热(蒸发冷凝)２ １㊀蒸发式冷凝器蒸发式冷凝器将应用于给冷却水降温的冷却塔与传统冷凝器 联合 ,以空气和水作为传热介质,利用冷凝盘管外水的蒸发吸热,通过盘管管壁的导热作用带走高温汽态制冷剂的热量,将高温高压的制冷剂气体冷凝为制冷剂液体.其主要由冷凝盘管㊁喷嘴㊁风机㊁循环水泵等构件组成.蒸发式冷凝器按照冷凝盘管外侧空气与喷淋水的流向可分为逆流式蒸发冷凝器和顺流式蒸发冷凝器.２ １ １㊀顺流式蒸发式冷凝器顺流式蒸发式冷凝器的喷淋水流向与空气掠过冷凝盘管的流向相同.且具有使盘管表面附着水膜不易被空气吹破的优点.图６为顺流式蒸发式冷凝器运行原理图,室外空气有两个进风口进入机组,一个排风口排入大气.工作时,循环水在水泵的作用下经过冷凝盘管上部的布水装置并由喷嘴喷出,均匀地覆盖在冷凝盘管表面.高温气态制冷剂从盘管上部进气口进入,被冷凝的液态制冷剂从盘管底部出液口流出.在机组底部换热填料处,由机组侧面进入的空气与经过热质交换的喷淋水发生蒸发冷却过程,降低了循环水的热量,滴入集水槽中,进而被循环利用.散失到大气中的水分由集水槽内的浮球阀控制水位,给予及时补充.另一部分空气由㊀ １０㊀第２１卷㊀机组上部进入,并与喷淋水流向一致(顺流式),在与管外水膜发生热质交换过程后,在轴流风机的作用下从机组上部出风口排出.图７为２０２０中国制冷展展出的蒸发式冷凝器.图６㊀顺流式蒸发式冷凝器运行原理图图７㊀顺流式蒸发式冷凝器实物图２ １ ２㊀逆流式蒸发式冷凝器逆流式蒸发式冷凝器的喷淋水与空气流向相反.工作运行时,高温制冷剂气体从冷凝盘管的上部进气管进入,被冷凝的制冷剂液体从冷凝盘管下部出液管流出.循环水在循环水泵的作用下送至冷凝盘管上面的布水装置,由喷嘴均匀地喷淋在冷凝盘管的表面,形成很薄的一层水膜.在轴流风机的作用下,空气由箱体下部四面进风进入设备内部(逆流式),与水膜发生热质交换.空气在风机的作用下排出大气.循环水吸收了制冷剂的热量以后,一部分蒸发变成水蒸气被轴流风机吸走排入大气,没有被蒸发的水和空气换热后进入集水箱中循环使用.图８㊁图９分别为２０２０中国制冷展上展出的逆流式蒸发式冷凝器实物图图８㊀逆流式蒸发式冷凝器运行原理图图９㊀逆流式蒸发式冷凝器实物图图１０所示为２０２０中国制冷展上展出的带翅片管预冷的逆流式蒸发式冷凝器实物图和工作原理图,制冷剂经过风冷预冷在进入蒸发冷凝盘管被进一步冷凝.风冷预冷过程:制冷剂首先进入干翅片盘管进行风冷预冷,再通过翅片管与冷凝盘管连接管进入蒸发冷凝部分的冷凝盘管.蒸发冷凝过程:喷淋水由水泵送至蒸发冷凝盘管上方的布水装置.喷淋水由喷嘴喷淋在盘管表面形成一层水膜,并与在轴流风机的作用下进入机组的空气进行热质交换,带走管内热量后循环水下落至集水箱内循环使用,空气由机组上部出风口排㊀第１期谢敬茹等:２０２０中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的应用现状分析 １１㊀㊀出.此时空气温度较低,翅片管内的制冷剂还能够从空气中得到冷却.为防止结垢问题发生,此蒸发式冷凝器配套在线除垢装置,喷淋水要经过在线除垢仪除垢,定期做到补水与排污.图１０㊀带翅片管预冷的逆流式蒸发式冷凝器工作原理图和实物图２ ２㊀蒸发冷凝热泵机组板管式蒸发冷凝热泵机组由板管式蒸发冷凝器㊁压缩机㊁壳管式蒸发器㊁节流阀等组成.此机组采用平面液膜蒸发冷凝技术,节能节水.机组具有两种不同的运行模式,其工作原理如下.夏季机组制冷系统工作时,冷却水从板管上部均匀地喷淋到板管外表面形成一层很薄的水膜.在轴流风机作用下,空气进入机组内部,掠过水膜,发生热质交换过程;剩下吸热后未蒸发的水,落入底部集水槽.空气由风机排出.压缩机排出的高温高压制冷剂气体由板管上部进入流经板管内部流道于下部流出,与板管外的水膜进行热交换,逐渐被冷凝为低温低压的液态.冷却水从板管上部均匀地喷淋到板管外表面形成一层很薄的水膜.在机组顶端的风机作用下,空气进入机组内部,掠过水膜,发生热质交换过程.空气由顶部轴流风机排出.剩下吸热后未蒸发的水,落入底部集水槽.冬季机组制热系统工作时:压缩机排出的高温高压制冷剂气体经四通换向阀,流经壳管式冷凝器,被冷凝为低温低压的液态.在机组排风机的作用下,空气进入机组内部,板管换热器作为蒸发器,与板管空气进重强化换热,带走空气热量,最后风机排除冷风.喷淋水泵及喷淋水管路此时均处于关闭状态,集水槽㊁喷淋水泵㊁喷淋水管路㊁补水排污管路等处于排空状态.蒸发器侧处于完全无水状态,机组无需防冻液.图１１为板管式蒸发冷凝器原理图和板管蒸发冷高效热泵机组实物图.图１１㊀板管式蒸发冷凝器原理图和板管蒸发冷高效热泵机组实物图３㊀冷却塔冷却塔的作用是将冷却水温度降低.其工作原理为将温度较高的冷却水通过进水管进入冷却塔,通过布水系统由喷嘴喷淋在填料上.空气由冷却塔下部进入塔内,在风机的作用下与水接触进行热湿交换,水中的热量传给空气,冷却水温被降低[１２].图１２为开式冷却塔的工作原理图,图１３为２０２０中国制冷展上展出的开式冷却塔和超静音型冷却塔.图１２㊀开式冷却塔的工作原理图超静音冷却塔配套进㊁出风口消声器及矩阵㊀ １２㊀第２１卷㊀图１３㊀开式冷却塔和超静音型冷却塔实物图式消声器,满足地铁站的风道及室内冷却塔噪声要求.消声器采用进口特种憎水消声棉,高憎水㊁高效吸声铝合金消声骨架,导流性好,且消声器角度可调.此消声器不仅应用于冷却塔进出风口处,也可以应用在风道等需要消声㊁降噪的地方.４㊀电化学水处理技术在我国水资源整体短缺的背景下,水资源的合理有效利用尤为重要,在保证蒸发冷却空调换热效果的同时,应考虑如何节水.目前最常用的做法是使用循环水[１３].而为了保证蒸发冷却空调系统的正常运行,循环水质的好坏就显得尤为重要.若水质不佳,则极易发生腐蚀㊁结垢㊁微生物粘泥等水质问题,增加管道阻力,导致蒸发冷却设备的使用使用寿命大幅降低.故水的处理是应用蒸发冷却技术中十分重要的一环.电化学水处理技术是一种环境友好型的水处理技术,它是以电化学基本理论发展而来的一种新型水处理技术.无需向水中投加任何化学药剂,体现了水处理低污染㊁绿色化学的特点.无污染零排放,安全易操作㊁节能降耗㊁绿色环保.图１４为利用微晶循环吸垢方案的电化学除垢机.电化学除垢机主要由控制主机和吸垢器两部分组成.通过向水中施加特定电场,在电场的作用下,被处理的水发生电解反应.在阴极发生还原反应产生的OH－,打破阴极附近溶液的碱度与硬度平衡,使H C O－３转化为C O２－３.水中的C a２＋㊁M g２＋等成垢离子因静电引力的作用向阴极区迁移,生成C a C O３㊁M g(O H)３沉淀.原来沉积在金属表面的C a C O３由方解石结构逐渐转变为较为疏松的文石型结构,易于剥离脱落,从而达到去除水垢的目的.解决了循环水系统中的结垢㊁腐蚀㊁菌藻滋生的问题.图１４㊀电化学除垢机５㊀蒸发冷却技术的发展前景近年来,在我国许多地区,蒸发冷却技术已得到很好的发展与应用.于轨道交通㊁数据中心㊁通讯基站等领域都发挥了重要作用.在轨道交通领域,蒸发冷却(凝)技术已应用广泛,目前轨道交通空调系统应用蒸发冷却技术的城市包括北京㊁西安㊁福州㊁天津㊁重庆㊁武汉㊁上海㊁杭州等.已经设计采用了蒸发冷却空调系统的地铁项目,占全国建设地铁城市５０％左右.如图１５所示,数据中心空调系统的能耗占整个数据中心能耗的４０％,国家和地方层面陆续发布相关文件,对数据中心节能减排提出要求,严格控制P U E,为蒸发冷却这一节能环保的冷却技术带来新的机遇.并且蒸发冷却技术可与多种技术结合以达到降低数据中心P U E的目的.例如蒸发冷却如与机械制冷结合,辅助以直接膨胀式(D X)机械制冷.在炎热的夏季间接蒸发自然冷却运行模式无法满足数据机房要求时,及时开启D X机械制冷作为补冷,以使数据机房内的送风温度维持在一个稳定的范围内[１６].这种方式相较于纯机械制冷而言充分的利用了自然冷源,减少了机械制冷全年开启的时间.同时降低了数据中心空调系统的能耗.在规划建设数据中心制冷系统时,以间接蒸发冷却设备作为数㊀第１期谢敬茹等:２０２０中国制冷展之蒸发冷却(凝)技术的应用现状分析 １３㊀ ㊀据中心机房的主要冷源,极端条件下采用机械制冷进行冷量补充的这种形式开始普及.C6>=08< %+B>= %2+>= %=?:( %图１５㊀数据中心能耗构成占比示意图未来伴随机房芯片的不断优化,机房内的温度要求范围也会逐步扩大,间接蒸发冷却设备在数据中心机房空调系统中将扮演着更重要的角色.蒸发冷却技术还可以与液冷技术相结合,提供低于环境湿球温度的冷水液冷服务器高效降温.液冷是指通过液体来替代空气带走芯片㊁扩展卡等发热器件所产生的热量.将蒸发冷却技术与液冷技术结合,由蒸发冷却冷水机组通过板换带走数据中心内部热量,节约能耗.随着数据中心的建设趋势,蒸发冷却设备也将逐步向模块化㊁预制化㊁智能化靠拢,满足数据中心的个性化需求.６㊀结束语２０２０中国制冷展中,应用蒸发冷却技术的板管蒸发冷热泵机组与复合蒸发冷冷水机组均荣获本届制冷展创新产品称号.我国诸多企业㊁厂家等正积极响应节能减排的政策,采用蒸发冷却这种高效节能㊁绿色健康㊁低碳经济的技术,充分使用自然界可再生能源,减少一次能源利用.推动环保事业发展. 一带一路 沿线的国家大多属于热带沙漠气候等干燥的气候条件, 干空气能 富足[１７],是蒸发冷却技术在这些国家得以广泛应用的先决条件.相信伴随着 一带一路 倡议的推进,蒸发冷却在 一带一路 沿线国家的表现会越来越出色.在国家乃至世界节能减排的大环境下,蒸发冷却必将在适宜地区及场所得到大力推广应用,在相对不太适合地区,可配套其他制冷技术,充分发挥蒸发冷却技术节能㊁环保㊁经济㊁健康的优势.参考文献[１]㊀薛运．蒸发冷却与机械制冷联合的一体化空调的研究[D]．西安:西安工程大学,２０１６．[２]㊀黄翔,孙铁柱,汪超．蒸发冷却空调技术的诠释(１) [J]．制冷与空调,２０１２,１２(０２):１Ｇ６＋１４．[３]㊀黄翔,孙铁柱,汪超．蒸发冷却空调技术的诠释(３) [J]．制冷与空调,２０１２,１２(０４):１Ｇ３＋１２．[４]㊀夏青,黄翔,殷清海．直接蒸发冷却术语诠释[J]．制冷与空调,２０１２,３:２３４Ｇ２３７．[５]㊀李响．高压微雾加湿器在印刷车间中央空调中的改造应用[J]．印刷技术,２０１７(０２):６４Ｇ６６．[６]㊀贺红霞,黄翔,郭志成,等．工业车间蒸发式冷气机应用分析[J]．制冷与空调,２０１９,１９(０８):４４Ｇ４７＋５１．[７]㊀中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会．蒸发式冷气机:G B/T２５８６０２０１０[S]．北京:中国标准出版社,２０１１:１．[８]㊀中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会．蒸发式冷风扇:G 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