蒸发式冷凝器运行工况分析及改进建议
蒸发式冷凝器的研究现状及其应用
朱冬生，孙荷静，蒋翔，吴治将（华南理工大学，化学与化工学院，传热强化与过程节能教育部重点实验室，广州510640）摘要：本文介绍了不同形式的冷凝器，并比较了其特点，重点阐述了蒸发式冷凝器的原理、结构及特点，分析了蒸发式冷凝器的应用及研究状况，总结了其在应用过程中存在的问题与解决方法，并对蒸发式冷凝器的进一步发展做出了展望。
关键词：蒸发式冷凝器应用研究现状；中图分类号：TQ 025 献标识码：A引言随着工业的发展，我国水资源和能源都非常紧张，节能被称为是水、煤、石油和天然气之外的“第五能源”，而我国各类工业过程和设备中涉及的制冷过程耗能现象十分严重，相同的冷凝负荷，往往得比国外多消耗几倍的能量。
工业生产中冷却用水占70%以上，冷却用水直接排放会造成热污染、经济和资源浪费，目前节水节能已成为我国的一项基本国策。
蒸发式冷凝器就是冷却水重复利用的关键设备之一；另外，能源危机和水环保也促进了蒸发式冷凝器的研究和应用。
1 冷凝器概况简介冷凝器的型式按冷却方式可把冷凝器分为三大类:空气冷却式冷凝器,水冷式冷凝器,空气与水联合冷却式冷凝器。
1.1 空气冷却式冷凝器这类冷凝器简称为风冷式冷凝器,制冷剂放出的热量由空气带走, 制冷剂在管内冷凝。
由于空气的对流传热系数很低,故在盘管外侧通常加肋片以增加空气侧的传热面积。
这种冷凝器的传热系数比较小,冷凝温度较高,使冷凝压力升高,制冷机效率降低。
空气冷却式冷凝器的最大优点是不需冷却水,因此特别适用于缺水地区或者供水困难的场合。
1.2 水冷式冷凝器用水作为冷却介质,使高温高压的气态制冷剂冷凝的设备, 称为水冷式冷凝器。
水冷式冷凝器的冷凝温度较风冷式冷凝器低,这对压缩机的制冷能力和运行的经济性都比较有利,目前在国内工业制冷系统中得到了广泛应用。
水冷式冷凝器中使用的冷却水,可以一次流过,也可以循环使用。
由于水资源短缺,目前普遍采用循环水的形式。
使用循环水时, 需设有冷却水塔等装置, 使离开冷凝器的水得到冷却降温, 以便重复循环使用。
蒸发式冷凝器在气田的应用及改进措施
蒸发式冷凝器在气田的应用及改进措施【摘要】蒸发式冷凝器在气田污水处理环节中起到至关重要的作用，但在运行的过程中，由于保养不当，严重影响了该设备的使用寿命。
本文主要从蒸发式冷凝器的组成、原理及存在问题进行分析阐述。
【关键词】蒸发式冷凝器原理存在问题改进措施榆林气田污水处理单元采用蒸发式冷凝器来进行脱油、脱水的外加冷源，通过几年使用，其节能节水效果明显，但同时存在结垢、腐蚀、噪音等问题，下面进行详细阐述。
1 蒸发式冷凝器的组成结构蒸发式冷凝器由箱体、喷淋水装置、蛇型冷凝盘管、散热片填料、除水器、集水盘、循环水泵、轴流通风机组成。
2 蒸发式冷凝器的工作原理蒸发式冷凝器是以水和空气作为冷却介质，利用部分冷却水的蒸发带走气体制冷剂冷凝过程所放出的热量。
工作运行时，工作流体在冷却塔的盘管内进行循环，工作流的热量经过盘管散入流过盘管的水中。
同时机组外四周的空气从底盘上的进风格栅进入，与水的流动方向相反，向上流经盘管。
一小部分水蒸发而吸走热量，热湿空气由冷却塔顶部的通风机排出到大气中。
其余的水落入底部水盘，由水泵再循环至水分配系统又回淋到盘管上。
3 蒸发式冷凝器在气田处理厂的应用气田处理厂采取地温冷凝工艺对天然气进行脱油、脱水。
天然气的降温采用外加冷源制冷方式，选用的制冷剂为丙烷。
丙烷循环系统如图1所示，首先由满液蒸发气来的丙烷蒸汽进入压缩机进行压缩，然后进入油分离器将其中的润滑油分离出来，再进入蒸发式冷凝器进行冷却，冷却后的丙烷液体进入热虹吸贮罐内，再经热虹吸储罐的溢流口到丙烷系统贮罐。
系统储罐内的液体丙烷在压差作用下，经过经济器流向满液蒸发器底部，在满液蒸发器入口处节流后压力迅速降低，温度降至-25℃左右。
低温低压的液体丙烷在与天然气换热后蒸发气化，经过气液分离器的丙烷蒸气再次回到压缩机，开始下一次循环。
atc-m456b型蒸发式冷凝器在丙烷制冷系统中的主要作用就是吸收高温高压气态丙烷的热量，将其冷凝为同等压力下的饱和液态丙烷。
蒸发式冷凝器应用总结
蒸发式冷凝器应用总结
蒸发式冷凝器是一种常见的热传递器件，广泛应用于化工、制药、食品、能源等行业。
本文将从蒸发式冷凝器的原理、结构、工作过程、优缺点等方面进行总结和分析。
首先，蒸发式冷凝器是利用液态物质蒸发吸热的原理，将高温高压的气态物质通过冷凝器冷却，使其变为液态。
蒸发式冷凝器的结构一般包括冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀阀等部件。
其中，冷凝器中通过冷却水冷却气体，使其变为液态，而蒸发器中通过蒸发器内的加热元件使液态物质蒸发，从而吸收周围环境的热量。
其次，蒸发式冷凝器的工作过程包括压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个步骤。
在压缩过程中，气体受到压缩机的压缩，压缩后的气体温度升高；在冷凝过程中，制冷剂通过冷凝器冷却变为液态，释放出热量；在膨胀过程中，制冷剂通过膨胀阀降低压力，使制冷剂温度降低；在蒸发过程中，制冷剂通过蒸发器蒸发，吸收周围环境的热量，将温度降低。
最后，蒸发式冷凝器具有很多优点，如能够在较高温度下工作，耗能低，冷却效果好等，但也存在一些缺点，如需要水源、造价高等问题。
因此，在实际应用过程中需根据实际需求，选择合适的蒸发式冷凝器，并注意其维护和保养，以保证其正常工作。
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蒸发式冷凝器的研究现状及其应用
蒸发式冷凝器的研究现状及其应用摘要：社会的进步必然推动着工业企业的向前发展。
东北是老工业园区代表，面对现今工业企业迅猛发展而且并没有停止现状，我们开始为水资源的存量感到深深的担忧。
水是推进工业企业运转的第一步，因为在各项设备的使用中都要涉及制冷的过程，而制冷的过程不可缺少的就是水资源。
在这种情况下，本文通过对冷却水进而实现重复利用的蒸发式冷凝器进行一个研究发展的探析同时根据相关资料，对于应用的现状和出现的问题进行一个概括，在整体上把控一下蒸发式冷凝器发展路线。
关键词：蒸发器冷凝器；研究现状；应用前景前言：水环保是当今一个热点的话题，而同时对于能源耗量的损耗也是各层各界都在关注的一项重要指标。
这两个名词所共同交汇之处的就是蒸发式冷凝器。
它的研发诞生推动了工业企业的发展。
但是现今在不断技术的支持下，它本身的应用范围发生了改变，而且随着范围的改变，它的问题也渐渐暴露。
那我们如何解决此类问题进而实现它研究方向的提升是一项重要决策。
1.蒸发式冷凝器的概述1.1蒸发式冷凝器的结构蒸发式冷凝器就其表面意义上来说就如同是在热水中上升的蒸汽，遇到了温度较低的环境，而液化形成一种液体的容器。
事实上就是温度不同的两种液体，在这个设备中发生了一种交换，然后是液体变成气态，因而放出蒸发潜热来实现。
在整个蒸发式冷凝器的结构中大体上主要是由换热器、水循环系统和鼓风机这三部分组成。
换热器的应用是以光管来对换热管进行一个交汇的辅助。
而除了上述这三部分还有一些就是换热管盘和风机、喷淋水管和喷嘴以及挡水板等。
它们都在自各自的领域发挥着其他部件无法代替的作用，来实现整体蒸发式的冷凝器的高度作业。
1.2蒸发式冷凝器的特点蒸发式冷凝器其实就是将温度不同的风和水等物质以传热和传质的作用相融合一体，然后在一个高效的设备中一体化。
蒸发式冷凝器主要具备节水节能、结构紧凑以及不污染环境等特点。
具体来说它充分实现了水的形式化的转变，将本来能带走的热量在这个设备中减少了近100倍。
蒸发式冷凝器性能研究及强化
科技报道蒸发式冷凝器性能研究及强化Ξ朱冬生1 沈家龙1 蒋 翔1 唐广栋1 欧阳惕2(1.华南理工大学化工与能源学院,传热强化与过程节能教育部重点实验室 广州 510640;2.广东申菱空调设备有限公司 佛山 528313)摘 要 蒸发式冷凝器具有节水、节能、结构紧凑等优点,在工业制冷等领域得到了广泛的应用。
建立了蒸发式冷凝器性能测试实验平台,测试了喷淋密度和迎面风速对蒸发式冷凝器传热性能及对其制冷系统制冷性能的影响。
结果表明,在喷淋密度为0.047kgΠm・s,迎面风速为3.01mΠs时,蒸发式冷凝器的性能达到最佳,能效比为5.0,总传热系数为425WΠm2。
比较性实验表明,采用填料来提高蒸发式冷凝器的性能,在相同的操作条件下,总传热系数提高7.2%～16.9%,能效比提高0.4%～3.5%。
关键词 热工学;蒸发式冷凝器;实验研究;性能;强化Study on Performance Enhancement for Evaporative Condenser3Zhu Dongsheng☆,Shen Jialong,Jiang X iang,Tang Guangdong and Ou Y angti ☆The K ey Laboratory of Enhanced Heat T ransfer&Energy Conservation,School of Chemical and Energy Engineering South China University of Technology,Guangzhou,510640,ChinaAbstract Evaporative condensers have widely been used in industry for their advantage s such as energy-conversati2 on,water-conservation,and compact structure.In our re search,the experimental rig was built up,and the influenc2 e s of the spray density and the air face velocity on the heat transfer performance of the evaporative condenser and on the refrigeration performance of the whole system were inve stigated.The re sults show that the performance of the condenser is be st with the energy efficiency ratio(EER)of5.0and the overall heat transfer coefficient of425WΠm2 when spray density is0.047kgΠm・s and the air face velocity is3.01mΠs.The packing was installed between the tube coils and the inlet louvers and the comparison experiment was carried out.It is indicated that,under the same operat2 ing conditions,the increase of the overall heat transfer coefficient and EER is7.2%-16.9%and0.4%-3.5%,re2 spectively.K eywords Pyrology;Evaporative condenser;Experimental study;Performance;Enhancement1 引 言目前在工业应用中主要使用三种形式的冷凝器,即:空冷式、水冷式和蒸发式冷凝器。
蒸发式冷凝器运行工况分析及改进建议
蒸发式冷凝器运行工况分析及改进建议摘要：本文结合蒸发式冷凝器在运行过程中存在的优缺点进行系统分析，针对设备结垢给出了合理的解释和防治措施，就冬季运行中的结冰问题提出了解决思路，同时对使用风冷、水冷给出合理的运行参数，有助于提高现场管理的合理化和经济性，实现了节能降耗。
关键词：蒸发式冷凝器水冷风冷1、蒸发式冷凝器简介苏里格第二天然气处理厂丙烷制冷系统采用的冷凝器是益美高（上海）制冷设备有限公司生产的A TC-642B型蒸发式冷凝器。
它是以水和空气作为冷却介质，利用部分冷却水的蒸发带走气体制冷剂冷凝过程所放出的热量。
由箱体、喷淋水装置、蛇型冷凝盘管、散热片填料、挡水板、集水盘、循环水泵、轴流通风机组成，主要作用给丙烷循环系统冷却降温。
在实际运行过程中蒸发式冷凝器的换热功率还直接控制着丙烷压缩机的排气压力，对丙烷制冷系统的正常运行有着重要的影响。
2、蒸发式冷凝器在应用过程中凸显出来的的优点1）冷凝效果好该厂选用的ATC-642B型蒸发式冷凝器采用了Thermal-Pak特有的盘管设计，在盘管内外空气与制冷剂逆向流动，提高了传热效率，特殊的盘管设计减小了通过机组的空气压降，同时，更大的盘管表面积增加了它的传热能力，提高了传热效率，从而能够达到比淋水式和干冷式风机更好的冷凝效果。
2）节水蒸发式冷凝器充分利用水的汽化潜热，这与风冷式冷凝器和水冷式冷凝器利用显热来吸收制冷剂的热量完全不同，比淋水式冷凝器更能充分利用水的蒸发潜热。
风冷式冷凝器虽然不用水源，但需要消耗更多的冷凝功耗。
3）节能环保丙烷循环系统采用蒸发式冷凝器，因其具有节水和良好的冷凝效果，并且配以大面积换热器（预冷换热器）的应用，根据小温降产生大温降机理，当循环系统达到热平衡状态后，系统电能耗量大幅减少，综合分析该系统有效的达到了节能降耗的目的。
3、蒸发式冷凝器在应用过程中出现的问题3.1设备结垢问题3.2设备结垢严重影响运行效率蒸发式冷凝器直接采用新鲜水作为蒸发介质，水中含有较多矿物质，此外长期运行中底部水箱受到由进风口带来的赃物污染，水质得不到保证，水在换热管上不断蒸发，杂质逐渐沉淀在换热管表面，使换热管表面结垢，大大降低了换热效果，增加了设备能耗。
蒸发工段的建议
蒸发工段的建议一、背景介绍蒸发工段是化工生产中的一个重要环节，主要用于将液态物质转化为气态物质。
在蒸发过程中，需要控制温度、压力等因素，以确保产品的质量和稳定性。
然而，在实际生产中，蒸发工段存在一些问题，如能耗高、运行不稳定等，需要采取一些措施来解决。
二、问题分析1. 能耗高：蒸发工段需要消耗大量的能源，如电力、燃气等。
这不仅增加了生产成本，还对环境造成了不良影响。
2. 运行不稳定：由于操作技术水平不同、设备老化等原因，蒸发工段经常出现运行不稳定的情况。
这会导致产品质量下降、生产效率低下等问题。
三、解决方案1. 优化操作技术：提高操作人员的技术水平和专业知识，制定科学合理的操作规程和流程。
通过培训和考核等方式提高操作人员的素质和能力。
2. 采用先进设备：引进先进的蒸发设备，并进行合理布局和调整。
选用高效节能的设备，如多效蒸发器、热泵等，降低能耗，提高生产效率。
3. 控制温度和压力：严格控制蒸发过程中的温度和压力，确保产品质量和稳定性。
采用自动化控制系统，实现对温度、压力等参数的实时监测和调整。
4. 加强维护保养：定期检查设备的运行状态，及时发现和解决问题。
加强设备的维护保养工作，延长设备寿命，减少故障率。
5. 强化安全管理：加强对蒸发工段的安全管理工作。
建立完善的安全制度和操作规程，确保员工的人身安全和设备的正常运行。
四、实施步骤1. 制定改进方案：根据实际情况制定改进方案，并明确改进目标和任务。
2. 落实责任人：明确责任人，并落实到位。
各部门要积极配合，形成合力。
3. 推广宣传：通过内部培训、技术交流等方式推广宣传改进方案，并引导员工积极参与。
4. 实施改进措施：按照改进方案和任务书的要求，逐步推进改进措施的实施。
5. 检查验收：定期检查改进效果，并及时跟踪和解决问题。
对于达到预期效果的措施要及时总结和推广。
五、总结蒸发工段是化工生产中不可或缺的一环，但也存在一些问题。
通过优化操作技术、采用先进设备、加强维护保养等措施，可以有效解决这些问题，提高生产效率和产品质量。
冷凝器存在问题及解决措施
冷凝器存在问题及解决措施一、氨压机房制冷系统运行现状1．氨系统1)系统配置氨系统现有7台螺杆压缩机，具体容量配置如下（标准状况下）：机组编号机组型号运行工况功率kw 制冷量×104kcal/h 1#压缩机GSV-185 +38℃/-10℃450 1042#压缩机GSV-185 +38℃/-10℃450 1043#压缩机GSV-263 450 150/45.174#压缩机GSB-185 -10℃/-30℃110 53.15#压缩机GSB-263 -10℃/-40℃132 44.56#压缩机GSB-263 -10℃/-40℃132 44.57#压缩机GSB-263 -10℃/-40℃132 44.5注：①1#、2#机为高压机，3#机为备用机（可作低压机,也可作高压机）；②4#机所带负荷为两个-20℃库(700T、1000T)和三台制冰机；③5#、6#、7#机所带负荷分别为1#和2#、3#和4#、5#和6#速冻库。
2)系统运行现状经系统负荷校核计算得如下结论（设计合同数据）：①4#机热负荷为41.675×104kcal/hr, 压缩机制冷量为53.1×104kcal/hr,Q余=（53.1-41.675）×104=11.425×104kcal/hrQ余用于抵消系统热损耗及压降损耗后,还有一定的余量。
②5#、6#、7#机各自热负荷为41.2×104kcal/hr, 制冷量为44.5×104kcal/hr,Q余=（44.5-41.2）×104=3.3×104kcal/hrQ余用于抵消系统热损耗及压降损耗。
③1#机和2#机制冷量共为208×104kcal/hr,热负荷为208.32×104kcal/hr,设备已处于满负荷运行。
注：因各个速冻库热源基本在10-12T间，远大于设计标准8T。
由于热量比较大，使对数平均温差加大，据公式Q C=S×K×△tm可知，单位时间内蒸发器蒸发量大于原设计能力，加大了各低压机负荷。
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蒸发式冷凝器运行工况分析及改进建议
摘要：本文结合蒸发式冷凝器在运行过程中存在的优缺点进行系统分析，针对设备结垢给出了合理的解释和防治措施，就冬季运行中的结冰问题提出了解决思路，同时对使用风冷、水冷给出合理的运行参数，有助于提高现场管理的合理化和经济性，实现了节能降耗。
关键词：蒸发式冷凝器水冷风冷
1、蒸发式冷凝器简介
苏里格第二天然气处理厂丙烷制冷系统采用的冷凝器是益美高（上海）制冷设备有限公司生产的A TC-642B型蒸发式冷凝器。
它是以水和空气作为冷却介质，利用部分冷却水的蒸发带走气体制冷剂冷凝过程所放出的热量。
由箱体、喷淋水装置、蛇型冷凝盘管、散热片填料、挡水板、集水盘、循环水泵、轴流通风机组成，主要作用给丙烷循环系统冷却降温。
在实际运行过程中蒸发式冷凝器的换热功率还直接控制着丙烷压缩机的排气压力，对丙烷制冷系统的正常运行有着重要的影响。
2、蒸发式冷凝器在应用过程中凸显出来的的优点
1）冷凝效果好
该厂选用的ATC-642B型蒸发式冷凝器采用了Thermal-Pak特有的盘管设计，在盘管内外空气与制冷剂逆向流动，提高了传热效率，特殊的盘管设计减小了通过机组的空气压降，同时，更大的盘管表面积增加了它的传热能力，提高了传热效率，从而能够达到比淋水式和干冷式风机更好的冷凝效果。
2）节水
蒸发式冷凝器充分利用水的汽化潜热，这与风冷式冷凝器和水冷式冷凝器利用显热来吸收制冷剂的热量完全不同，比淋水式冷凝器更能充分利用水的蒸发潜热。
风冷式冷凝器虽然不用水源，但需要消耗更多的冷凝功耗。
3）节能环保
丙烷循环系统采用蒸发式冷凝器，因其具有节水和良好的冷凝效果，并且配以大面积换热器（预冷换热器）的应用，根据小温降产生大温降机理，当循环系统达到热平衡状态后，系统电能耗量大幅减少，综合分析该系统有效的达到了节能降耗的目的。
3、蒸发式冷凝器在应用过程中出现的问题
3.1设备结垢问题
3.2设备结垢严重影响运行效率
蒸发式冷凝器直接采用新鲜水作为蒸发介质，水中含有较多矿物质，此外长期运行中底部水箱受到由进风口带来的赃物污染，水质得不到保证，水在换热管上不断蒸发，杂质逐渐沉淀在换热管表面，使换热管表面结垢，大大降低了换热效果，增加了设备能耗。
因此解决蒸发式冷凝器盘管结垢问题是增加设备运行效率，降低能耗的一项重要措施。
3.3针对结垢的改进措施
1）蒸发式冷凝器是通过一部分循环喷淋水的蒸发来实现冷却的。
随着这部分水的蒸发，含在水中的矿物质及杂质便遗留下来，这些杂质会导致结垢、腐蚀聚集污物等。
所以，在运行中重要的是要排放掉相当于蒸发量的水以防止杂物聚集，否则水中的矿物质含量会不断增高，产生严重的结垢腐蚀。
2）建议将蒸发式冷凝器循环水改为软水，软水（softwater）指的是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
Ca2+、Mg2+离子是溶液结垢的重要要条件，使用软水减少水中结垢离子含量可以有效抑制结垢速度，保障蒸发式冷凝器的散热效率。
3）高效进风格栅由耐腐蚀的PVC制成，其采用双通道设计，水通过弯曲通道时和被有效分离出，可以有效防止溅水。
阻止了阳光、沙尘和树叶等的进入，从而有效防止水藻滋生，减缓设备结垢。
因此，设备正常运行中应保证进风格栅处于良好的工作状态。
4）定时排污、清垢
设备运行一定时间后需对水槽内污泥进行清除，防止其随着循环水在换热管线上附着，影响散热。
3.4.设备性能优化解决思路探讨
设备调整思路1：
益美高ATC-642B型蒸发式冷凝器采用高强度静态平衡过的轴流通机风叶片（铝合金制成），安装在特质的引凤筒内，根据通风量需要，每个叶片均可进行角度调整。
由于投运后的蒸发式冷凝器运行受天然气处理气量、天然气工况、环境温度、湿度、风速、风向等诸多因素影响，无法和实验室中一样通过有效控制环境参数和理论计算来求的风机叶片角度。
因此，可以通过在设备运转过程中不断调整扇叶角度，提高投运水冷临界点。
通过大量运行数据来获取在最天然气处理负荷下的风机叶片运行角度。
设备调整思路2：
制冷风机采用变频电机驱动，可根据运行参数更换较大功率高转速风机，以提高风机通风量，增强散热效果，当排气压力低于9.8bar时，变频器可有效控制转速，以节能降耗。
4、结论
1）蒸发式冷凝器在苏里格第二天然气处理厂运行状况良好，运行效率较高。
2）需严格执行蒸发式冷凝器运行及设备保养制度，定期为设备清垢，保证设备长期高效运行。
3）将蒸发式冷凝器循环水改为软水，可以有效抑制结垢速度，保障蒸发式冷凝器的散热效率。
4）目前冬季工况下，以-5℃为临界点，可结合生产情况适当选择是否投运水冷。
5）改变风机扇叶角度提高水冷投运临界温度，可有效防止冬季工况下冷凝水结冰，从根本上解决冬季运行存在的这一安全隐患，同时也有助于减轻员工劳动强度。
参考文献
[1]谭向东，向海荣.蒸发式冷凝器[J]. 上海：上海水产大学，2009.
[2]蒸发式冷凝器维修手册.上海：益美高（上海）制冷设备有限公司.
[3]王东屏.蒸发式冷凝器的设计.大连：大连铁道学院学报，1999.。