冷卻器以間壁式、混合式、蓄熱式交換器為主要對象,冷卻器的工作原理、傳熱計算、結構計算、流動阻力計算和設計程序,在熱交換器一書中均有較多插圖和詳盡的例題。空氣冷卻器種類繁多,應用廣泛,并且一直在不斷的發展創新中,節能型水膜式空氣冷卻器就是一種新型高效節能的冷卻設備。
概念:節能型水膜式空氣冷卻器(也稱為蒸發式空氣冷卻器)是一種將水冷與空冷、傳熱與傳質過程融為一體的新型高效節能冷卻設備。它的工作特點是在傾斜放置的管束的上方向下噴淋冷卻水,在傳熱管外表面形成薄水膜??諝庠陲L機的作用下從管束下方向上掠過管束。管外表面水膜得到迅速的蒸發,從而強化了管外傳熱,達到了冷卻管內軟水的目的。節能型水膜式空氣冷卻器除了依靠水膜與氣流間的顯熱傳遞外,更主要依靠金屬軟管補償器管外表面水膜的迅速蒸發來強化管外傳熱,從而達到冷卻管內軟水的目的。這主要是因為水具有比較高的汽化潛熱(水在一個大氣壓下的汽化潛熱為2386.5kJ/kg),使得總體傳熱效率大大的提高。
設備運行時,傳熱管外表面水膜的蒸發使得空氣穿過管束后濕度大大增加而接近飽和狀態,軸流風機將飽和的濕空氣抽出并使其穿過位于噴水系統上方的捕霧器,除去飽和的濕空氣中夾帶的水滴后從空氣出口排入大氣中。因為軸流風機位于設備上部,向上抽吸空氣時在軸流風機下部形成了負壓區域,加速管外表面水膜的蒸發,所以強化了管外傳熱。在運行過程中,軟水在管內流動,空氣、冷卻水走管外,空氣由下向上流動,噴淋水則由上往下流動,冷卻水、空氣與軟水為交叉錯流形式,而冷卻水與空氣為逆流形式。就整個流程的布置而言,也強化了傳熱傳質的過程。
應用:節能型水膜式空氣冷卻器是軟水密閉循環冷卻系統的重要組成設備。軟水密閉循環冷卻系統較之老式的冷卻塔開路循環冷卻系統有明顯的優越性:運行安全可靠;節水效果顯著;運行費用較低;且解決了冷卻水對冷卻壁的腐蝕問題;同時在系統中增加了常溫除氧設備,解決了氧腐蝕的問題。節能型水膜式空氣冷卻器作為系統中的主要設備具有節水、節能、冷卻效果好等特點。該設備在石化、冶金、電力行業使用已非常廣泛,節能型水膜式空氣冷卻器作為一種新型的節能換熱設備在該系統中的應用前景非常好。節能型水膜式空氣冷卻器適用于冶金行業的高爐軟水閉路循環、連鑄及連軋結晶器軟水閉路循環、加熱爐軟水閉路循環、鼓風機、電機、軋鋼機等設備的冷卻水系統;電力行業的汽輪機的貓爪、主汽門、中聯門、水泵座,水泵軸承、風機軸承、發電機、電動機等需冷卻的裝置或設備;冷凍廠氨氣冷凝、空調系統的冷凝器冷卻水系統;煉油化工廠的低溫位油品冷卻、各種塔頂油氣的冷凝冷卻、蒸汽及其它工藝介質的冷凝冷卻。在當前全國水資源及能源緊張,大力提倡節能、節水的情況下,在冶金、電力、煉油、化工、制冷、輕工等能耗、水耗較大的行業,大力推廣節能型水膜式空氣冷卻器具有十分重要的經濟意義和巨大的社會效益。