電子科技職稱論文發(fā)表范文蒸發(fā)式冷凝器的研究

　　摘要：本文依據(jù)蒸發(fā)式冷凝器的結(jié)構(gòu)和特點，對其設(shè)備的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，同時結(jié)合家用空調(diào)中其設(shè)備系統(tǒng)的應(yīng)用，對蒸發(fā)式冷凝器的相關(guān)問題進(jìn)行了探討，在問題處理的基礎(chǔ)上促使蒸發(fā)式冷凝器的發(fā)展及其推廣。

　　關(guān)鍵詞：蒸發(fā)式冷凝器,研究現(xiàn)狀,應(yīng)用

　　我國雖然是資源能源大國，但人均占有量卻非常的少，其中水資源及各種能源的利用緊張程度較高。隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，人們對節(jié)能的認(rèn)識不斷重視起來，并與我國現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展形成緊密的聯(lián)系。我國工業(yè)生產(chǎn)中，制冷產(chǎn)生的耗能現(xiàn)象十分嚴(yán)重，同時冷卻用水的污染問題也是非常突出。因此，當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的節(jié)能實現(xiàn)已成為社會發(fā)展的重點內(nèi)容。而蒸發(fā)式冷凝器則是節(jié)能實現(xiàn)的一個典范，能夠使冷卻水重復(fù)利用，使能耗得以降低，并減少了對水及環(huán)境的污染。隨著冷凝器設(shè)備的不斷發(fā)展，其應(yīng)用前景也會更為突出。

　　一、蒸發(fā)式冷凝器的概況

　　蒸發(fā)式冷凝器以顯熱交換和蒸發(fā)冷凝為基礎(chǔ)，兩股溫度不同的流體混合時會放出蒸發(fā)潛熱，使較熱流體發(fā)生冷卻，形成的冷卻效應(yīng)是借助部分液體變成汽態(tài)而放出蒸發(fā)潛熱，最終達(dá)到冷凝溫度的作用。蒸發(fā)式冷凝器由涼水塔改進(jìn)而成，兩者的操作原理基本相同，然而對于涼水塔而言，其將冷卻水在冷凝器中顯熱傳遞階段省去，使冷凝溫度與空氣的濕球溫度更為接近，達(dá)到的冷凝溫度與冷卻塔水冷式冷凝器系統(tǒng)相比更低，使壓縮機(jī)的功耗得以降低，并減少了循環(huán)水的用量。蒸發(fā)式冷凝器的組成包括鼓風(fēng)機(jī)、水循環(huán)系統(tǒng)、換熱器三個部分，其中傳熱部分的換熱器為蛇形管組，通常安裝在立式箱體內(nèi)，箱體底部為水盤。?換熱盤管：冷凝器常采用光管，而隨著換熱管的進(jìn)一步更新，出現(xiàn)了橢圓管、交變曲面波紋管、波紋管等新型高效盤管;?風(fēng)機(jī)：送風(fēng)式、吸風(fēng)式為蒸發(fā)式冷凝器的兩種類型，吸風(fēng)式風(fēng)機(jī)在箱體頂上安裝，箱體內(nèi)可維持負(fù)壓，水的蒸發(fā)溫度較低，但潮濕氣流容易造成風(fēng)機(jī)的腐蝕問題;?噴淋水管和噴嘴：蒸發(fā)式冷凝器盤管的換熱效果受噴淋水水量配置和均勻布水的影響較大，噴淋水量能夠全部潤濕盤管表面、形成連續(xù)水膜的效果最佳，獲得的傳熱系數(shù)較大，可促使水垢的減少;?擋水板：擋水板可擋住熱濕空氣中帶有的水滴，使水的吹散損失得以減少。

　　二、蒸發(fā)式冷凝器的特點

　　蒸發(fā)式冷凝器盤管頂部的布水系統(tǒng)將冷卻水噴淋至蛇形盤管表面，使薄層水膜形成，吸收管內(nèi)制冷劑部分熱量不斷蒸發(fā)，未蒸發(fā)的冷卻水回落至水箱進(jìn)行新的循環(huán);新風(fēng)由底部的格扇進(jìn)入箱體，經(jīng)過換熱盤管帶走蒸發(fā)的水分，在冷凝器頂部以飽和濕空氣形式排出。通過水冷、風(fēng)冷，傳熱與傳質(zhì)的融為一體，蒸發(fā)式冷凝器是冷卻塔與水冷式冷凝器的一體化結(jié)構(gòu)，可以形成高效的冷凝效果。其主要特點包括以下幾個方面：1.節(jié)水：通過水汽化潛熱的利用，水冷式冷凝器每1kg冷卻水可帶走的熱量為16.75-25.12kJ，而在常壓下蒸發(fā)的1kg水可帶走的熱量約為2428kJ，所以，蒸發(fā)式冷凝器耗水量的理論值僅為一般水冷式冷凝器的1%;對排污換水、飛濺損失等因素進(jìn)行考慮，耗水量的實際值約是水冷式5-10%。蒸發(fā)式冷凝器的應(yīng)用使水的消耗得以減少，對水資源的充分利用及保護(hù)具有重要意義。2.節(jié)能：環(huán)境干球溫度對風(fēng)冷式冷凝器冷凝能力的限制比較突出，而蒸發(fā)式冷凝器受限于環(huán)境濕球溫度，其中，干球溫度高于濕球溫度8-14e，加之上側(cè)風(fēng)機(jī)造成設(shè)備的負(fù)壓環(huán)境，與風(fēng)冷式冷凝器相比，蒸發(fā)式冷凝器達(dá)到的冷凝溫度較低，冷凝溫度每升高達(dá)1e，單位制冷量的耗電量則增加3-3.5%，對蒸發(fā)式冷凝器進(jìn)行采用，總功耗的降低也是非常顯著，具有明顯的節(jié)能效果，與其它冷凝器相比可節(jié)能20-40%。3.結(jié)構(gòu)緊湊：蒸發(fā)式冷凝器內(nèi)可一次完成傳熱傳質(zhì)兩個過程，因此無需冷卻塔，相比于帶冷卻塔的水冷式冷凝器，其結(jié)構(gòu)更為緊湊。4.環(huán)境維護(hù)：化工廠常采用殼管式冷凝器，夏季冷凝壓力一般較高，常采用“放空降壓”，而每次放出的氣體不凝性較高，并含有大量的氨氣，最高可達(dá)90%，氨的損失比較嚴(yán)重，也會對環(huán)境造成污染。但蒸發(fā)式冷凝器并不存在這種現(xiàn)象，可較好的維護(hù)環(huán)境生態(tài)。

　　三、家用空調(diào)中蒸發(fā)式冷凝器的應(yīng)用

　　家用空調(diào)就是居民自己家中安裝的空調(diào)。提高人居環(huán)境水平成為當(dāng)今社會關(guān)注的問題，特別是2003年“非典”事件后，人們不但要關(guān)心室內(nèi)空氣環(huán)境的改善、而且也要關(guān)心城市、特別是小區(qū)空氣環(huán)境的改善，這些均對家用空調(diào)寄予厚望。因此，將室內(nèi)空氣殺菌和抑菌控制技術(shù)、空氣潔凈控制技術(shù)和計算機(jī)調(diào)控技術(shù)三者相結(jié)合，促使家用空調(diào)更健康的發(fā)展。使用家用空調(diào)機(jī)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫、濕度，凈化空氣，是現(xiàn)代化家庭較理想的高級家用電器用品?？照{(diào)機(jī)種類較多，但多數(shù)都是采用窗式機(jī)型。功能有單項制冷和制冷制熱兩用。規(guī)格按制冷、熱量來劃分，每小時3000, 4000, 5500等大卡。購買時要按照房間的大小確定規(guī)格。

　　隨著蒸發(fā)式冷凝器的進(jìn)一步應(yīng)用，其在空調(diào)中的使用發(fā)展也得到了人們的普遍關(guān)注，而倡導(dǎo)綠色環(huán)保的今天，污染小、能耗低的蒸發(fā)式冷凝器也得到了生產(chǎn)廠家及消費者的青睞。但是，蒸發(fā)式冷凝器應(yīng)用中存在的問題是不可忽視的：1.結(jié)垢問題。冷凝器內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較緊湊，吸熱較快，內(nèi)部結(jié)垢后則影響其工作效率，最為顯著的是對傳熱性能的影響。結(jié)垢產(chǎn)生的因素很多，而流體流動狀態(tài)、外部環(huán)境的作用是十分重要的。對于防垢的實現(xiàn)，化學(xué)及物理處理是現(xiàn)有的兩種方法。物理處理應(yīng)用磁、靜電技術(shù)、超聲波技術(shù)進(jìn)行除垢;化學(xué)方法采用除垢劑對其進(jìn)行處理，如加入磷酸鹽等。2.水量的分布。蒸發(fā)式冷凝器運(yùn)行時，換熱效果受噴淋水水量選擇和均勻分布的影響較大，而不同設(shè)備形成的噴淋水量也存在差異。國內(nèi)產(chǎn)品的性能較低，主要是噴淋水量偏小造成的，且噴淋分布并不均勻，需要對噴淋水量的控制問題進(jìn)行解決。通常，在分配的過程中對防堵式噴淋嘴進(jìn)行使用，將數(shù)量眾多的噴水孔取代，使分配系統(tǒng)得以簡化，促使水量分布合理性及分配效率的提高，可對此問題進(jìn)行改善。3.腐蝕問題。由于潮濕環(huán)境的長期存在，腐蝕設(shè)備的現(xiàn)象十分明顯，當(dāng)腐蝕較為嚴(yán)重時則會影響冷凝器的正常運(yùn)行。就家用空調(diào)而言，蒸發(fā)式冷凝器發(fā)生腐蝕問題時會對內(nèi)部流體的交換造成影響，限制了制冷效果的形成，也會增加耗電量，即制冷負(fù)荷相同的情況下，實現(xiàn)制冷需要較長時間和更多供電量，使家用空調(diào)的能耗不斷提高，違背了空調(diào)節(jié)能的原則。所以，設(shè)備的使用需要不斷維護(hù)冷凝器，表面涂層、化學(xué)鍍Ni-p等方式則是當(dāng)前主要的處理措施。4.震動及噪音?？照{(diào)普遍存在噪音和震動問題，且造成的影響較大。蒸發(fā)式冷凝器噪音的來源包括水泵和風(fēng)機(jī)以及箱體噪聲和水滴下落的噪音。其中噪聲最大是由風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的，也是最為主要的噪音來源，一般選用寬葉片，對低噪聲軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行設(shè)計可對此問題進(jìn)行處理。水滴噪聲可采用消聲毯使噪聲降低，箱體噪聲采用貼聲材料可對其問題進(jìn)行處理。另外，冷凝器運(yùn)作時管內(nèi)高壓氣體會沖擊管壁產(chǎn)生振動，注意管束和箱體連接的穩(wěn)固性可對震動問題進(jìn)行處理。

　　隨著家用空調(diào)中蒸發(fā)式冷凝器的普遍應(yīng)用，其在家用空調(diào)中的發(fā)展是顯著的。未來設(shè)備系統(tǒng)的使用可對受眾群體的需求進(jìn)行考慮，同時結(jié)合我國實際的環(huán)境情況，促使技術(shù)的創(chuàng)新與完善。蒸發(fā)式冷凝器原理和設(shè)計思想的探索是十分重要的，結(jié)合國際先進(jìn)的技術(shù)也是促使其充分利用的有效途徑。但我國各地氣候差異較大，受客觀自然環(huán)境的影響，其設(shè)計和開發(fā)過程中需要對此問題進(jìn)行考慮并解決。

　　結(jié)束語

　　總而言之，相比于國際水平，我國蒸發(fā)式冷凝器的開發(fā)使用比較落后，實際應(yīng)用中需要解決的問題較多。但其低污染、低能耗的優(yōu)勢是非常明顯的，未來應(yīng)用于家用空調(diào)中，可產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，應(yīng)注重其設(shè)備的開發(fā)使用及其推廣。

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