板式蒸发式冷凝器的介绍

板式蒸发式冷凝器是利用薄膜传热传质理论和蒸发冷凝传热理论研发出来的一种高效节能节水换热设备，主要利用水的蒸发换热带走工艺流体的热量，完成对工艺流体的冷凝冷却过程，同时实现水的重复利用，属于典型的以传质带动传热的换热设备。

目前，国内外应用及研究的蒸发式冷凝器的核心部件主要是换热盘管，其研究主要集中在管型的设计、改进及管表面的处理，从而改善水与空气的流动和分布。板式降膜蒸发在海水淡化及化工领域所有应用，但运行工况条件有所不同，表现出热力特征与蒸发式冷凝器有很大不同，例如空气的湿度、冷凝温度、相对湿度都是能影响的到的因素。

• 工作原理

板式蒸发式冷凝器主要由板式换热元件、水循环系统及风系统三个部分组成，其中换热元件由传热波纹板片组成，板间装有PVC填料。板式蒸发式冷凝器是将冷却塔与冷凝器进行复合，将传统的水冷和风冷冷却塔的二次冷却换热过程合二为一。冷却水用循环水泵压送到竖直排列的冷凝板束的上方，经布水装置将水喷洒到板束上，当制冷压缩机排出的过热蒸汽进入冷凝换热板内时，冷却循环水连续不断地喷淋在换热板外侧，在冷凝板片的外表面形成下流水膜。

水膜从冷凝板壁吸取制冷剂的热量后，部分水蒸发为蒸汽，被快速流动的空气带走，这样就有效的利用水的蒸发潜热，以较少的循环冷却水达到板内制冷剂气体冷凝冷却的目的，增强了传热的效果。

• 传热分析

空气的作用主要是将冷凝板片外受热蒸发的水蒸气带走，当空气温度低于水温时，也可以起到一定的冷却作用。空气自下而上或者与喷淋水成交叉流动从水膜表面吹过时，除了把水蒸气带走外，还夹带一部分小水滴。为了减少水的吹散损失，在冷凝板束与风机之间加装挡水板，起到分离空气夹带水滴的作用。

在不同的冷凝温度下板式蒸发冷凝器的热流密度均随入口空气湿球温度升高而下降，且在同一湿球温度下，冷凝温度越高，热流密度越大。热流密度随入口空气湿球温度升高而下降的原因是湿球温度越高，表明板外侧主流空气中的水蒸气分压力越大，主流空气与水膜表面饱和空气中的水蒸气分压差越小，表面蒸发推动力减弱，单位面积的蒸发散热就减小，致使热流密度降低，在同一湿球温度下，板内侧冷凝温度越高，相当于冷凝器换热壁面内外两侧介质的传热温差越大，热流密度自然而然的就随之增大。

• 结论

通过对空气湿球温度、冷凝温度、相对湿度等主要影响板式蒸发式冷凝器热工性能因素的试验得到以下的结论。

1. 冷凝温度和冷凝压力均随着入口空气湿球温度的升高而升高。
2. 入口空气相对湿度和湿球温度对压缩机功耗的影响明显。
3. 在冷凝温度为38℃时，板式蒸发冷凝器的热流密度比管式蒸发冷凝器平均大30％，且在相同的冷凝温度下，入口空气湿球和温度越低，板式蒸发冷凝器的热流密度比管式蒸发冷凝器大的多。

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