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节能节水降膜蒸发式冷凝器/闭式冷却塔

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-10-11 21:43:24

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”融合创新制冷产业科技服务团| 孙裕坤 | 2022-11-15 15:54:53

节能节水降膜蒸发式冷凝器/闭式冷却塔产品在空调、制药、化工、发电等各行业中大规模应用,而其中作为核心部件的蒸发式冷却器最为重要,其热力性能直接影响到闭式冷却塔/蒸发式冷凝器的使用效果。闭式冷却塔/蒸发式冷凝器是利用空气和喷淋水对间接蒸发式冷却器内部循环工质进行冷却/冷凝降温的设备,循环工质吸收其它设备的热量升温后,进入闭式冷却塔/蒸发式冷凝器间接蒸发式冷却器内,与间接蒸发式冷却器外表面的喷淋水膜进行显热/潜热交换,温度下降到设定值后重新供给设备使用;喷淋水由于吸收了循环工质的热量,温度升高,通过与空气在填料区进行“热质交换”把热量传递给空气,空气通过轴流风机排到机组外,部分喷淋水蒸发,被空气带走。闭式冷却塔/蒸发式冷凝器的主要功能是对循环工质冷却/冷凝降温,满足设备的热负荷要求,因此循环工质的出液温度和流量要满足使用要求。闭式冷却塔/蒸发式冷凝器主要由间接蒸发式冷却器、轴流风机、喷淋水泵、填料、集水盘和喷淋系统等组成。

1.体积重量小、换热效果好:采用三维变形管竖直方式布置,结构更紧凑,体积和重量都较一般传统盘管型闭式冷却塔要小,且综合换热能力提高20%~40%;2.高管外对流传热膜系数:采用顺风顺水的喷淋和进风形式,高速空气驱使喷淋水在竖直换热管表面形成均匀且厚度较薄的水膜,最大限度利用了换热温差,能有效提高管外对流传热膜系数,且流动阻力更小;3.管内冷却水流动方式呈螺旋流,能提高冷却水流速和湍流程度,有效减少换热边界层厚度,从而提高管内对流传热系数;4.自支撑、无振动:高效三维变形管换热器结构简单,实现自支撑无振动结构设计,能够适应大风量工况,可靠性更高; 5.无干壁现象:循环喷淋水在管外形成连续且均匀的液膜,防止干壁(干点)的形成,可以实现连续降膜蒸发,水膜侧换热效果好;6.不易结垢、维护成本低:管外水膜湍流程度高,有效抑制外壁结垢,管排式布管,管外壁结垢后维护清理方便,有效延长保养间隔,减少停机时间,降低维护成本。

本项目研究的节能节水降膜蒸发式冷凝器/闭式冷却塔产品在空调、制药、化工、发电等各行业中大规模应用,可替代传统的闭式冷却塔/蒸发式冷凝器,体积重量小、换热效果好。

为了解决目前传统闭式冷却塔/蒸发式冷凝器换热效率低、设备体积大、换热器易结垢等问题,朱冬生教授将先进的3D变空间、变流场设计,将碰撞流变为摩擦流的节能节水降膜蒸发式冷凝器/闭式冷却塔技术,减少30%以上传热面积,提升70~150%总传热系数,节省20%以上的投资;模块化、标准化的产品。投资和运营成本综合效能优势明显,是创新升级的新一代产品。

本项目研究的节能节水降膜蒸发式冷凝器/闭式冷却塔产品将减少30%以上传热面积,提升70~150%总传热系数,节省20%以上的投资。

希望以合作开发的方式与企业进行合作,将技术进一步落地产业化。