复合型蒸发冷凝器的传热分析

在制冷空调行业中，蒸发式冷凝器因与水冷和空冷产品相比具有特有的节水、节电优势，应用越来越普遍，并逐步向其他领域扩大，如甲醇和合成氨生产、PVC装置、煤化工、石油、电力、矿业、啤酒、饮料和海水淡化等。

早在上世纪60年代，国外就已经开始对蒸发式冷凝器进行理论研究和产品研发，并大力推广蒸发式冷凝器在冷冻冷藏中的应用。国内从事这方面的研究工作起步比较晚且基础薄弱，早期生产的产品比较落后，市场实际应用也较少。自90年代末，随着国外品牌在国内合资或独资工厂的相继建立，生产制造技术日趋成熟，生产成本不断下降，使得蒸发式冷凝器的普遍商业和工业应用成为可能。但是由于外方技术保密，国内缺乏蒸发式冷凝器换热的核心数据，导致国内中小型企业在制造上一直模仿，无法突破。虽然有些学者在这方面做了大量的实验研究，但是受条件限制，实验研究数据仍然有限。而在近10年内，蒸发式冷凝器的产品形式已由最初的单盘管向盘管加翅片管和盘管加填料等多种复合型方向演变。其中，一种以空气分流的盘管加填料的复合型蒸发式冷凝器因其造价更低廉、制冷剂充注量更少、维护更方便、性价比更高而占据目前蒸发式冷凝器市场的主要份额。据最新报道，通过不同风量、喷淋水量等参数优化配比以及采用更高效的换热填料等措施，此类复合型蒸发式冷凝器的性能可以再提高3O%～40%。

1 带填料的蒸发式冷凝器结构和运行原理

图1所示为空气分流的盘管加填料的复合型蒸发式冷凝器运行原理图。经过换热的空气被分为2个部分：一部分流经盘管，另一部分流经填料。盘管内的高温气态制冷剂与盘管外的喷淋水和空气进行热交换，由气态逐渐被冷凝为液态。喷淋水和空气吸收热量后温度升高，部分水由液态变成水蒸气随流经的空气排出。而未蒸发的喷淋水温度升高，落入下部的PVC填料层，再由流经填料的空气冷却，温度降低，进入集水槽，然后由循环水泵送回喷淋水系统继续循环。

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