蒸发冷凝器是一种高效冷却散热设备,其传热性能目前还需要深入研究。在总结蒸发式冷凝器传热特点的基础上,提出了采用新的钢质弹形管、扭曲管和弹形-扭曲间断管强化传热的新结构,并测试了它们应用于蒸发式冷凝器的流动与传热性能,与传统的圆管和椭圆管进行了对比。研究结果表明,在冷却水喷淋密度为0.06kg⋅m−1s−1、管截面风速为3.4 m⋅s−1 时,椭圆管、弹形管、扭曲管和间断管比圆管总传热系数K 分别高19.2%、24.4%、26.8%和31.2%。管内冷凝、管外水和空气的传热过程对总传热性能均有重要影响,弹形管可有效强化管外水膜与空气间的传热,同时降低空气流动压降;扭曲管可改善水膜分布,强化水膜传热,同时会增大空气流动压降;弹形-扭曲间断管可同时强化水膜、水膜与空气间的传热,略为减小空气流动压降。
蒸发冷凝器的特点
1、耗水量低
一般的水冷式冷凝器中每1kg冷却水能带走16.75—25.12 kJ的热量,而1kg水在常压下蒸发能带定约2428 kJ的热量.因而蒸发冷凝器理论耗水量只为一般水冷式冷凝器的1%。实际上由于吹散损失、排污换水等,耗水量约为一般水冷式冷凝器的5%一10%。因而它特别适用于缺水的地区。
2、冷凝效果好
蒸发冷凝器基本上是冷却塔与冷凝器的组合,由于它省去冷却水在冷凝器中显热传递阶段,使冷凝温度有可能更接近空气的湿球温度,可有效地降低制冷机的冷凝温度,从而降低了压缩机能量消耗。在美国的制冷空调装置中,蒸发冷凝器应用很广泛。在相同条件下,压缩机的动力消耗,蒸发冷凝器与冷却塔和管壳式冷凝器相结合的系统比较,可节约10%以上,与空冷式冷凝器比较,可节约30%以上。
3、辅助动力消耗低
风机动力消耗
蒸发冷凝器的风机动力消耗,与水冷式的冷却塔相近,仅为空冷式的三分之一。
水泵动力消耗
由于降低了水泵的压力与流量,泵的动力消耗约为冷却塔系统的四分之一。