蒸发冷却技术的发展_应用和展望
蒸发冷却技术发展和现存的技术难点
蒸发冷却的原理原理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优缺点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。
间接蒸发冷却优缺点及措施
间接蒸发冷却优缺点及措施间接蒸发冷却是一种常用的空调制冷技术，通过蒸发水分子来吸收空气中的热量，从而降低空气温度。
这种技术在许多领域都有广泛的应用，比如工业生产、建筑空调、农业温室等。
然而，间接蒸发冷却也存在一些优缺点，需要我们在应用中加以注意和改进。
优点：1. 节能环保，间接蒸发冷却过程中不需要额外的能源输入，只需要水和空气就可以实现制冷效果。
相比传统的制冷方式，间接蒸发冷却可以大大减少能源消耗，降低对环境的影响。
2. 降温效果好，蒸发水分子吸收空气中的热量，使得空气温度迅速降低。
尤其是在干燥的气候条件下，间接蒸发冷却效果更为显著，可以降低空气温度10摄氏度以上。
3. 适用范围广，间接蒸发冷却可以应用于各种规模的空间，从小型家用空调到大型工业生产场所都可以使用这种技术来降温。
缺点：1. 水资源消耗，间接蒸发冷却需要大量的水来实现制冷效果，特别是在干燥地区或者水资源紧缺地区，这种技术的应用可能会加剧水资源紧张的问题。
2. 维护成本高，间接蒸发冷却设备需要定期清洁和维护，否则容易产生细菌和藻类，影响制冷效果，增加了设备的维护成本和使用成本。
3. 适用条件限制，间接蒸发冷却对空气湿度和温度有一定的要求，过高或过低的湿度都会影响制冷效果，因此在一些特殊气候条件下可能不适用。
措施：1. 水资源节约，对于间接蒸发冷却设备的设计和使用，可以采取一些措施来减少水资源的消耗。
比如采用循环水系统，对蒸发水进行循环利用；使用雨水或废水进行制冷，减少对自来水的依赖等。
2. 设备清洁，定期对间接蒸发冷却设备进行清洁和消毒，防止细菌和藻类的滋生，保持制冷效果和空气清洁。
3. 技术改进，针对间接蒸发冷却的适用条件限制，可以通过技术改进来提高适用范围。
比如研发适应不同湿度和温度条件下的间接蒸发冷却技术，提高其适用性。
4. 效益评估，在应用间接蒸发冷却技术时，需要进行效益评估，综合考虑制冷效果、能源消耗、维护成本和对水资源的影响等因素，选择最适合的制冷方案。
蒸发式冷凝／冷却技术的应用及研究进展
第 １期
制 冷 与 空 调
ＲＥＦＲＩ ＧＥＲＡ Ｔ１ ０Ｎ ＡＮ Ｄ Ｉ —ＣＯＮ ＤＩ ０Ｎ Ｉ Ｇ Ａ Ｒ Ｔ１ Ｎ
２ ０ １ ０年 ２ 月
蒸发 式冷凝／ 却技 术 的应 用及 研 究进 展 冷
李卫 军 董 晓 强 杨君
（ 阳隆华制冷设 备 有限公 司） 洛
水塔水 循 环 冷却 形 式 ， 可将 物 料 冷 却 至 环境 温 度
左右 ， 系 统 水 耗 很 大 且 能 耗 高 ， 合 使 用 成 本 但 综 高 。在 冷凝／ 冷却技 术 的发展 中 ， 发 式换 热改 变 蒸 了水冷 和 空冷 显 热 换 热 的传 统 形 式 ， 用 换 热 管 利 表面水 膜 直接 蒸 发 的相 变 潜 热 的换 热 机 制 ， 国 美 《 ＨＲＡＥ系统 与设备 手 册 》 出“ 发 式 冷凝 是 ＡＳ 指 蒸
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ Ａｎ ｌ ｚ ｓ ｔ ｕｎ ｎｇ ｐｒｎｃｐ ｅ ｎｄ ｔ ｄｖ ｎｔ ｇｅ ｆ ｅ ａ ｒ ｔｖｅ ｏ ｄｅ ａ ｙ ｅ ｈｅ ｒ ｎｉ ｉ ｉ ｌ ｓ ａ ｈｅ ａ ａ ａ ｓ ｏ ｖ ｐｏ ａ ｉ ｃ ｎ ｎ—
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ＫＥＹ ＯＲＤＳ ｅ ａ ｏ ａ ｉ ｅ ｃ ｎｄ ｎ ｉ Ｗ ｖ ｐ ｒ ｔｖ ｏ ｅ ｓｎｇ； ｅ ｒｇ ｒ ｔｏ ｉ ｕｓ ｒ ｏ ｌｎｇ； ｒ ｂｌｍ ｎｄ ｃ ｎ— ｒ ｆ ｉ ｅ ａ ｉ ｎ；ｎｄ ｔ ｙ ｃ ｏ ｉ ｐ ｏ ｅ ａ ｏｕ
2024年汽车空调蒸发器市场发展现状
汽车空调蒸发器市场发展现状简介汽车空调蒸发器是汽车空调系统中的重要组件之一，负责将液态制冷剂转化为气态，实现汽车内部空气的冷却和除湿。
随着汽车行业的快速发展以及人们对舒适驾驶环境的要求不断增加，汽车空调蒸发器市场也呈现出了快速增长的态势。
本文将重点对汽车空调蒸发器市场的发展现状进行分析。
市场规模及增长趋势据市场研究机构统计数据显示，近年来全球汽车空调蒸发器市场规模不断扩大，年均增长率超过6%。
其中，亚太地区是全球汽车空调蒸发器市场的主要消费地区，占据市场份额的约40%。
随着中国、印度等新兴市场的不断崛起，亚太地区市场的增长潜力巨大。
市场驱动因素1.汽车产销量增长：全球汽车产销量持续增长，特别是新兴市场汽车销售快速增长，推动了汽车空调蒸发器市场的发展。
2.节能环保要求提高：随着全球环保意识的增强，对汽车空调系统的能效要求越来越高。
汽车空调蒸发器具有能效高、环保低碳等特点，得到广泛应用。
技术趋势1.高效换热技术：汽车空调蒸发器的热交换效率对系统的制冷效果至关重要。
目前市场上出现了多种高效换热技术，如微通道技术、增强型蒸发器管路设计等，旨在提高蒸发器的换热效率。
2.超薄型设计：为适应日益紧凑的汽车空间设计，汽车空调蒸发器正朝着超薄型设计的方向发展。
采用轻量化材料和紧凑结构，实现更小的体积和更高的散热效能。
市场竞争态势汽车空调蒸发器市场竞争激烈，主要厂商包括德尔福、巴克莱、格丽兹曼等。
国内厂商如珠海蒸发器集团、镇江蒸发器厂等也在市场中占据一定份额。
竞争主要体现在产品质量、技术创新、价格竞争等方面。
市场前景展望1.智能化发展：随着人工智能和物联网技术的不断发展，未来汽车空调蒸发器有望实现智能化。
通过传感器和控制系统的配合，实现自动调节和优化工作状态，提升用户体验。
2.新能源汽车需求增加：随着新能源汽车的快速发展，对汽车空调系统的需求也在增加。
汽车空调蒸发器将在新能源汽车中发挥重要作用，市场需求前景广阔。
结论汽车空调蒸发器市场在全球范围内呈现出快速增长的态势，市场规模持续扩大。
数据中心间接蒸发自然冷却技术原理、结构、分类和应用
数据中心间接蒸发自然冷却技术原理、结构、分类和应用数据中心制冷技术历经风冷直膨式系统、水冷系统、水侧自然冷却系统及风侧自然冷却系统等时期，节能技术逐步发展。
目前大型数据中心应用的间接蒸发自然冷却方式，与传统新风自然冷却及冷冻水冷却系统相比，具有室内空气不受室外环境空气质量的影响、喷淋加湿空气不会影响室内湿度、过滤器维护成本低、耗水量少、节能水平高等特点和优势。
（仅为示意图，不对应文中任何产品）一：蒸发冷却技术分类数据中心常用节能方式：蒸发冷却技术分类：二：间接蒸发自然冷却技术原理和结构1、间接蒸发冷却技术原理间接蒸发冷却作为蒸发冷却的一种独特等湿降温方式，其基本原理是：利用直接蒸发冷却后的空气(称为二次空气)和水，通过换热器与室外空气进行热交换，实现新风(称为一次空气)冷却。
由于空气不与水直接接触，其含湿量保持不变，一次空气变化过程是一个等湿降温过程。
间接蒸发冷却原理示意图2、间接蒸发冷却机组结构间接蒸发系统由喷淋装置、换热芯体、室内风机、室外风机、机械制冷补充装置、控制系统等组成。
三：间接蒸发自然冷却系统运行模式蒸发冷却基于干湿球温差制冷，注重环境干球温度和湿球温度，主要存在三种工作模式：1. 间接风风换热自然冷却模式（室外＜18℃）在冬季室外温度低的情况下，上部室外侧气流进入机组。
首先进行空气过滤。
因为室外空气温度低，无需绝热蒸发所产生的制冷量足够在换热器内冷却服务器机房回风。
经过换热器后，吸收热量的室外空气回到上部，由室外侧EC 风机墙排放到室外。
在机组下部分，机房内部的热回风首先经过过滤，在热交换器中和室外空气进行热交换。
冷却后的机房回风，经过室内侧EC 风机墙被送入服务器机房。
干模式运行示意图2. 间接蒸发自然冷却模式（干球温度＞18℃，湿球温度＜18℃）在春秋季室外温度较低的情况下，上部室外侧气流进入机组。
首先进行空气过滤。
因为室外空气温度不够低，需要通过高压微雾喷淋进行绝热蒸发制冷的来补充制冷量。
蒸发冷却技术在空调领域的应用
蒸发冷却技术在空调领域的应用随着人们对生活质量的追求日益增强，空调作为一种主流的家电产品，逐渐被人们所接受和使用。
然而，空调采用的传统压缩式制冷技术，不仅对环境造成污染，还存在能源浪费和使用成本高等问题。
因此，新型的蒸发冷却技术应用到空调领域，不仅可以解决以上问题，还可以提升产品的性能和长期运行质量。
一、蒸发冷却技术的原理及优势蒸发冷却技术是指在流体蒸发的过程中所吸收的热量，可以用于空调制冷，也可以用于加湿。
相比传统的制冷技术，蒸发冷却技术具备以下多个优势：1. 节能减排：蒸发冷却技术一般只需使用水等环保材料作为制冷剂，无需使用氟气等臭氧杀手。
因此，蒸发冷却技术能够有效减少二氧化碳的排放量，达到节能减排的效果。
2. 成本低廉：传统压缩式空调需要使用稀缺元素制成的制冷剂，成本相对较高，而蒸发冷却技术可以利用水这种廉价可得的天然资源作为制冷剂，成本相对较低。
3. 环保节能：蒸发冷却技术可以提高空气的湿度，改善空气质量。
同时，由于其制冷效果稳定，避免了传统制冷技术在启动瞬间的能量高峰，从而实现了更为环保和节能的效果。
二、蒸发冷却技术应用于空调领域的方法1. 直接蒸发式空调：直接蒸发式空调顾名思义，就是直接利用水蒸气来达到制冷的效果。
这种空调的使用成本低，制冷效果好，非常适合一些干热的地区。
但是，使用过程中会产生很多水蒸气，对环境造成一定的污染。
2. 间接蒸发式空调：间接蒸发式空调主要是利用冷凝器将蒸发器蒸发出来的水气冷却，在通过外界的新鲜空气进行换热，从而达到良好的制冷效果。
这种空调的技术复杂，但使用过程非常环保，不会产生二氧化碳等有害废气。
3. 海绵式蒸发式空调：海绵式蒸发式空调主要是将空气吹过一些特制的海绵，通过海绵的孔隙来进行蒸发和换热。
这种空调使用简单，结构紧凑，非常适合使用在一些小型房屋和户外环境中。
三、蒸发冷却技术在空调领域的未来发展随着环保节能理念的不断普及，以及对空气质量的高度关注，蒸发冷却技术在将来很有可能成为主流的空调制冷技术。
蒸发冷却技术在地铁工程中的应用探讨
式 ，舒适性 相对较 差 ；地下 车站空调制 冷的冷却塔设 置 然 环境和复 杂的气候条件 ，按我 国气 象行业标 准 《 干湿
影响城 市景观 、且 冷却塔运行 噪声影 响市 民生活等 。这 气候 区划分 》，将全 国气候 区域划分 为 “ 过湿 、潮湿 、
些 问 题 一 直 是 地 铁 建 设 及 运 营 的难 题 。 湿 润 、半 湿 润 、半 干 旱 、干 旱 及 极 端 干 旱 ”７ 气 候 区 个
地 其运客速运行点优已为 用较 多的则是将直 接蒸发冷却 与间接蒸发 冷却相结合 的 许 大量高度运准等势对 缓 铁大城、交 、的体骨 成 多中市运通输主或干 以
，
面传 给被冷却 的空 气 ，为等 湿降温 的处理 过程 。 目前应
解 城市交通 拥挤 、促进 城市经济 、建设快速 发展起到非 二级或三级蒸发冷却 系统 。 常重要 的作 用 。从全 国各大城市 近几年地铁 工程建设 和 １２ 发展与应用 ． 运 营情况可 知 ，高架 车站候车 区通 常采用 自然通风 的方 我 国地域 辽 阔 、各 地 气候 差 别 很 大 ，具有 多种 自
蒸发冷 却技术
在地铁 工程 中的应 用探讨
李德 辉 ：中铁 第一 勘 察设 计 院集 团有 限 公 司城 市轨 道 交通 与建 筑设 计研 究 院 ，高级工程 师 ，陕 西 西安 ，７ ０－ １ ４ ０ ３
摘
要 ：介 绍 了蒸发 冷却技 术及 其 发展 与
应 用。结合 目前 国 内地 铁 工程 中存 在 室外 冷 却塔 布 置 困难 、地 铁 高架车 站环境 舒 适
水 机 组
１ 蒸发 冷 却技术 的发 展与应 用
１ １ 蒸发冷却技术 ． 从传热 学原理上来说 ，蒸发冷 却是利用 流体 沸腾 时
蒸发冷却的原理和应用
蒸发冷却的原理和应用1. 原理介绍蒸发冷却是一种利用液体蒸发带走热量的原理，通过液体的蒸发流程使周围环境的温度下降。
蒸发是指液体转化成气体的过程，从液体状态到气体状态的转变需要吸收热量。
当液体蒸发时，其分子从液体界面脱离，吸收周围环境的热量，使周围的温度下降，达到冷却的效果。
2. 蒸发冷却的应用蒸发冷却的原理被广泛应用于各个领域，以下列举了一些常见的应用场景：2.1 冷却系统蒸发冷却在冷却系统中起到了至关重要的作用。
例如，汽车引擎散热系统中使用冷却液蒸发冷却来降低发动机的温度。
冷却液通过散热器，当冷却液经过散热器表面时，会与空气接触，冷却液中的热量会被蒸发到空气中，从而使冷却液的温度降低。
2.2 空调系统蒸发冷却也广泛应用于空调系统中。
空调系统通过蒸发冷却的原理，将室内的热量通过蒸发的方式排放到外界。
空调系统中的蒸发器通过冷媒的蒸发过程带走室内的热量，将空气冷却。
2.3 人体散热人体散热也是利用蒸发冷却的原理。
当人体出汗时，汗水从皮肤上蒸发，吸收热量，带走体表的热量，从而冷却身体。
这也是人体对热量调节的一种重要方式。
2.4 农业灌溉蒸发冷却在农业灌溉中有很大的应用。
通过将灌溉水喷洒到农田上，水从液态转化为气态的过程中吸收周围热量，可以降低农田表面的温度，缓解高温对农作物的伤害。
3. 蒸发冷却的优势蒸发冷却相对于其他冷却方式有许多优势：3.1 节能环保蒸发冷却是一种能耗较低的冷却方式，相比于传统的机械式冷却系统，蒸发冷却不需要额外的能源来带走热量，只需要利用液体蒸发的特性即可实现冷却效果，因此能够节约能源，减少对环境的负荷。
3.2 低成本蒸发冷却的设备和维护成本相对较低。
相比于一些高能耗的冷却设备，例如冷却塔和冷凝器，蒸发冷却的设备成本和运行成本都较低，适用于许多规模不大的应用场景。
3.3 容易实施蒸发冷却的实施相对简单，不需要复杂的设备和系统。
一些简单的蒸发冷却装置，如风扇和水喷雾系统，都可以很容易地安装和使用。
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第 30 卷第 11 期
顾国彪等 蒸发冷却技术的发展、应用和展望
Байду номын сангаас
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仅为 57 ～ 62℃ ，铁心温度为 57 ～ 60℃ ，发电机性能达 到三峡精品工程水平和国际领先水平。蒸发冷却三峡 右岸地下电站机组的成功试运行，是产学研用结合的 一次成功探索。
其中 10 MW、50 MW 和 400 MW 蒸发冷却水轮发 电机如图 2 所示，三峡电站 27#和 28#蒸发冷却水轮发 电机如图 3 所示。
与发电机样机配套使用的变流装置中的高功率密 度的 IGBT 是典型的电力电子器件，通过对其采用壁 挂式蒸发冷却技术，功率模块安装在冷却箱体表面， 器件的热量传至箱体内，使箱体内冷却液由液态转换 为气态，与箱体内的水冷管进行热交换，这种冷却方 法可使大功率器件的壳温控制在 80℃ 以内，且冷却结 构简单、体 积 小、低 噪 音，因 冷 却 液 具 有 高 绝 缘 性， 运行安全可靠。冷却介质温度均匀、冷却效率高，解 决了高功率密度的大功率器件的冷却问题 。 ［13，14］ 蒸发 冷却变流装置如图 4 所示。
2015 年 6 月 第 30 卷 第 11 期
电工技术学报
TＲANSACTIONS OF CHINA ELECTＲOTECHNICAL SOCIETY
Vol. 30 No. 11 Jun． 2015
蒸发冷却技术的发展、应用和展望
顾国彪 阮 琳 刘斐辉 熊 斌
（ 中国科学院电工研究所 北京 100190）
需要依靠外动力，因此对结构件的强度要求高，造成 装置运行的可靠性降低。目前常导源冷却水系统的流 动压头为 15 ～ 20 kgf，已经达到了 水 冷 系 统 的 极 限。 而超导源造价高，维护复杂。
中科院电工研究所自主创新的蒸发冷却技术与近 代物理研究所具有国家领先水平的 ECＲ 离子源技术相 结合，提出了浸润式常温自循环蒸发冷却 ECＲ 离子源 一体化设计方案，研制出具有高性价比的高电荷态 ECＲ 离子源，经过现场测试，其高核态离子产额的部分指标 超过了 GTS （ 目前国际上最好的常导源） ，为蒸发冷却 技术在大型加速器装置上大规模应用奠定基础［11，12］。 1. 3 电力电子器件领域
关键词： 蒸发冷却技术 高效换热 可靠运行 低功耗 中图分类号： TM312
Developments，Applications and Prospects of Evaporative Cooling Technology
Gu Guobiao Ｒuan Lin Liu Feihui Xiong Bin （ Institute of Electrical Engineering Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 China）
3） 400 MW 蒸发冷却水轮发电机于 1999 年安装 在李家峡水电站，为国家 “九五” 重 点 科 技 攻 关 项 目，到目前为止已安全运行了 15 年。蒸发冷却技术在 水轮发电机上应用的优势已得到国际大电机领域的认 可，在 2000 年 于 法 国 巴 黎 召 开 的 国 际 大 电 网 会 议 （ GIGEＲ’2000 ） 上，400 MW 蒸 发 冷 却 水 轮 发 电 机 （ 当时中国最大的水轮发电机组） 被评为国际旋转电 机领域近年的四大进展之一。
Abstract The evaporative cooling technology of electrical equipment and electronic appliance is China’s innovative technology with fully independent intellectual property rights. From theoretical exploration，pilotscale experiments，to industrial applications，this technology has been experiencing 50-years development and has made a lot of achievements in the field of electrical engineering applications. This paper emphasely introduces the applications of this technology in the field of hydraulic generation，large-scale scientific research appliance，and electronic equipment. In view of its characteristics of high-efficient heat-transfer，reliable operation，and low power consumption，it has broad application prospects in the field of pump-storage units，high-power density data centers，and high voltage DC transmission.
供电系统小型化、大容量、高可靠性、高品质是 世界电机界长期追求的目标。随着电力电子技术的发 展和控制技术的进步，针对高功率密度发电机，我们 与合作单位联合攻关，提出了多相整流装置与电机本 体合为一体，将发电机、整流装置、变流装置集成采 用蒸发冷却技术的设计方案，并完成了样机的研制和 测试，解决了高功率密度设备的冷却、小型化、低噪 音、可靠性等关键技术问题。与传统的交直流分别供 电的两台发电机相比，体积和重量减少 40% 以上，工 程造价降低 40% 以上。
hydro-generator station
1. 2 大科学装置领域 中国科学院兰州近代物理研究所 HIＲFL-CSＲ 是亚
洲最大规模的重离子加速器系统。ECＲ 离子源是加速 器系统的源头，为其提供所需的各种离子，是整个系 统中的关键部件，其可靠稳定运行至关重要。离子源 的背景工作磁场是由螺线管线圈励磁产生的轴向磁场 与六极永磁铁产生的径向磁场叠加而成。为了提高背 景场强，可通过提高励磁线圈的励磁安匝数实现，由 此带来铜耗增加发热严重，冷却技术成为限制其发展 的瓶颈。为了对线圈实现高效的冷却，目前采用的是 水内冷技术。水内冷技术效果好，但用在电磁装备中 的冷却水是有特殊电特性和化学特性要求的，必须经 过去离子净化的过程，系统复杂； 而且水路是采用多 支路并联，接头、管道数量多，连接管路长，强迫循 环系统阻力损失大，安装复杂； 由于水在线圈中流动
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电工技术学报
2015 年 6 月
图 1 蒸发冷却应用于水轮发电机的原理演变 Fig. 1 Principle evolution of evaporative cooling technology applied on hydro-generators
基于相变换热和蒸汽动力循环的理论基础，中科 院电工研究所围绕不同领域的应用，针对关键技术和 关键工艺开展了长期深入的研究，包括多相流流动和 传热的 测 量 测 试、冷 却 介 质 的 选 型 和 测 试 平 台 的 建 立、高效冷凝器的研制、密封检测技术和循环系统设 计技术等，突破了将相变换热技术应用到电气装备和 电子设备领域的理论计算、系统设计和关键工艺，为 工业应用打下了坚实的基础，并在研究过程中形成了 不同层面的设计规范、标准和规程。
经过几十年的研究和积累，我们已经将该技术成 功应用于电气装备和电子设备领域，如发电机组 （ 包 括水轮发电机、汽轮发电机和风力发电机） 、变频器 和超级计算机。
1 蒸发冷却技术的应用
蒸发冷却技术从 20 世纪 70 年代开始由实验室走 向工业应用，已取得了大量工程实践的经验。在水轮 发电机领域的工业应用已有 40 年［7，8］，在汽轮发电机 领域的工业应用也已有 30 余年［9，10］。蒸发冷却技术还 在电力驱动、低压电器和电子设备等领域得以应用和 拓展，包括磁选设备、超级计算机等，下面介绍几种 典型的成功应用领域。 1. 1 水轮发电机领域
图 2 10 MW、50 MW、400 MW 蒸发冷却水轮发电机组 Fig. 2 10 MW、50 MW、400 MW evaporative cooling hydro-generator group
图 3 三峡地下电站 27#、28#发电机 Fig. 3 27，28# units in the three gorges
收稿日期 2015-05-11 改稿日期 2015-05-13
蒸发冷 却 技 术 体 系 的 形 成 始 于 循 环 原 理 研 究。 首先开展了低温强迫循环蒸发冷却技术 （ 如图 1a 所 示） 应用于电机中的可行性探索： 采用沸点较低的 蒸发冷却介质，由于冷却介质沸腾后的饱和温度低于 二次冷却工质温度，系统需要消耗一定的外界动力以 提供压缩并克服系统阻力。其次开展了常温强迫循环 蒸发冷却技术 （ 如图 1b 所示） 的研究： 采用沸点较 高的冷却介质，系统运行时，吸热后的冷却介质不需 要经过压缩升压直接通过冷凝器冷凝完成循环，但系 统中采用泵克服系统流动阻力。再次开展了常温自循 环蒸发冷却技术 （ 如图 1c 所示） 。利用沸点温度较高 的冷却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 足 以 克 服 循 环 回 路 中 的 各 种 阻 力 损失［6］。
中科院 电 工 研 究 所 与 国 内 制 造 厂 家 长 期 合 作， 1963 ～ 1964 年，650 kW 水轮发电机在玉渊潭实验电