风冷式冷凝器(空冷式冷凝器、干式冷却器同属一种类型的冷凝器)的传热介质是空气,而蒸发式冷凝器是水和空气同时作用。因此在传热效果方面,风冷式的效率明显较差。这种冷凝器大部分用于商业制冷。对于一些缺水的地区,例如我国西北地区,这种产品确有它的发展空间。这种产品的最新发展是吸收了蒸发式冷凝器的一些传热的优点,直接用喷嘴向带翅片的冷凝盘管喷洒雾化的水。
这种带喷水的风冷式冷凝器(图5-32和图5-33)的工作原理是[24]:在正常工作环境,这种冷凝器按干式冷凝器的运行模式工作。在环境温度升高、冷凝压力超出系统设定值时,环绕在冷凝器四周均匀分布的水管上的喷嘴,开始向冷凝器上的翅片喷洒雾化的水。这时水的蒸发带走大量热量,使冷凝效率明显提高(接近湿球温度)。这种喷洒的雾化的水经过水处理系统的软化,不会使冷凝器上的翅片结垢。而且这种喷水是一次性用水,没有设置排水盘在该装置下方收集和再循环喷水,因此也不会产生被污染的细菌(军团菌)。
图5-34是这种冷凝器的一个运行实例。在环境温度高于20℃时,冷凝器喷水运行,当气温下降到低于20℃时,冷凝器的运行模式是干式运行。从运行的时间分布来看,冷凝器在喷水运行所占的比例不到15%。在那些昼夜温差比较大,湿球温度比较低而且水源比较缺乏的地区,是一种比较节水节电的理想冷凝器。
图5-32 带喷水的风冷式冷凝器
图5-33 喷嘴向带翅片的冷凝盘管喷洒雾化的水(www.xing528.com)
图5-34 某喷水冷凝器运行设定实例
这种设备的另一个特点是:喷水压力越高、干球的温差越大,排热效果越好。如图5-35的比较,根据不同的运行条件,2.5~16bar的喷水压力比较合适。
至于喷水喷嘴的安装,主要是向盘管的翅片上喷洒,这样可以有效地提高传热效率。但是也有向相反的方向喷洒,其目的是降低环境空气的温度。
图5-35 不同的运行条件下排热量与干球温差的关系
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