影响蒸发式冷凝的主要因素有哪些呢?
来源：
广东捷邦节能 日期：2019-03-26
在制冷工艺中，冷凝器设计合理是提高制冷能效比的一个重要环节。根据冷却剂的不同种类，冷凝器可归结为四类，即水冷式、空冷式、水-空气冷却式（蒸发式和淋水式）以及靠制冷剂蒸发或其他工艺介质进行冷却的冷凝器。在制冷与空调装置中，前两类使用较普遍，水-空气冷却式在近年来也开始应用。
水冷式冷凝方式适用于水资源较为丰富的地区，空冷式冷凝方式适用于水资源缺乏的地区，空冷式冷凝器的传热系数小,一般应用于小型制冷机组。缺水严重地区，水冷式冷凝方式受到了严格限制，而蒸发式冷凝技术的发展为解决这个问题提供了方向。
蒸发式冷凝以水和空气的混合物作为冷却介质， 其中，气态制冷剂冷凝过程所放出的凝结潜热主要依靠冷却水的蒸发带走。蒸发式冷凝器的传热系数约为卧式水冷式冷凝器的1/2，则蒸发式冷凝器所需的换热面积约为管壳式冷凝器的2倍。但其冷凝温度可以保持在35～37℃以下，能提高制冷压缩机的制冷效率，冷凝温度的降低，使冷凝压力下降，可延长压缩机的使用寿命，降低机组维修费用。
那影响蒸发式冷凝的主要因素有哪些呢?
广东捷邦公司为您整理分析如下，这些因素将对强化蒸发冷凝换热，改善换热器性能具有实际意义。
1. 换热面积
蒸发式冷凝器换热面积是衡量冷凝器换热能力的关键指标，它取决于冷凝器换热量的大小及其具体的结构形式。换热器面积一般可通过分析蒸发式冷凝的热传递过程建立热平衡方程计算得到，由于换热器表面存在着蒸发水膜，在进行热平衡计算时，传热温差以及传热系数均与水膜温度有关，水膜温度、空气终态温度等参数相互影响制约，使整个计算复杂化，因此不宜用于工程设计计算。
近年来在热平衡及数学模型的基础上得出简化计算方法，即将与冷凝温度对应的饱和空气焓值与冷凝器进出口空气平均焓值的差值乘以一个修正系数得出单位热负荷，从而确定冷凝器的面积。这种方法较为简单，但要通过大量实验准确确定修正系数。
2.冷却水流量及冷却水覆盖率
冷却水流量是正确匹配冷却水泵功率的重要参数。冷却水覆盖率表示热表面被冷却水覆盖的百分比。蒸发式冷凝所能实现的理想状态模型是冷却水能连续地在换热表面形成均匀的薄膜，且100%地覆盖换热表面。蒸发式冷凝系统中冷却水流量是蒸发消耗量和最小循环水量之和。蒸发消耗量是指被蒸发成水蒸气并被排出系统所散失的冷却水量。最小循环水量是指提供覆盖整个冷凝器表面所需的最少冷却水量，它吸收冷凝器的凝结潜热，在下落过程中又将热量传递给冷却空气流，使之在流回水箱前温度降到喷淋时的温度。
目前，蒸发式冷凝器所采用的蛇型盘管采用错排，这种排列方式可以增加冷却空气流的扰动性，有利于换热。冷却水与盘管束的换热属于外掠圆管束流动换热，其特征表明，只有前两排保持外掠圆管特征外，后面的流动将被前排管子引起的涡旋所干扰，流动状况变得复杂。市场中有两种改进方式，一种方式是牺牲水泵的功率，加大循环冷却水的流量。另一种是改变蛇型盘管管的断面形式，用椭圆形管代替圆形管。
必须寻求一种连续不断的换热器表面形式，将冷凝器的外掠管换热改变成平壁换热或者接近平壁换热的形式，这样才能在冷凝器表面形成有利于蒸发换热的连续薄层。
3. 冷却空气流量与空气流速
确定冷却空气流量时，主要考虑两个方面的因素：一是将冷却水冷却并接近湿球温度；二是能达到盘管间保持3~5m/s的空气流速所需的风量。应尽量从蒸发冷凝换热的特征上改变冷凝器换热器形式，以强化换热。
4.空气焓差利用系数
冷却空气流过蒸发式冷凝器的过程为加湿过程，空气焓差利用系数是反映蒸发式冷凝器运行过程中空气热交换能力和质交换能力的参数。 冷凝器中空气流动方式、换热盘管外表面形状与排列形式、盘管密度将影响空气焓差利用系数的大小。
5.初始喷淋温度
冷却水的喷淋温度是决定冷凝温度的参数指标。蒸发式冷凝器的冷凝设计温度高于喷淋温度5~6℃，喷淋温度的设计值为当地的湿球温度，即冷凝设计温度高于湿球温度5~6℃。 提高喷淋温度将直接导致冷凝温度的上升，从而制冷效率下降。
系统实际运行时，喷淋温度高于湿球温度，其原因一般有以下几个：1）冷凝器的冷却风量不足；2）填料体积设计不恰当；3） 换热面积设计太小，等等。
水冷式冷凝方式适用于水资源较为丰富的地区，空冷式冷凝方式适用于水资源缺乏的地区，空冷式冷凝器的传热系数小,一般应用于小型制冷机组。缺水严重地区，水冷式冷凝方式受到了严格限制，而蒸发式冷凝技术的发展为解决这个问题提供了方向。
蒸发式冷凝以水和空气的混合物作为冷却介质， 其中，气态制冷剂冷凝过程所放出的凝结潜热主要依靠冷却水的蒸发带走。蒸发式冷凝器的传热系数约为卧式水冷式冷凝器的1/2，则蒸发式冷凝器所需的换热面积约为管壳式冷凝器的2倍。但其冷凝温度可以保持在35～37℃以下，能提高制冷压缩机的制冷效率，冷凝温度的降低，使冷凝压力下降，可延长压缩机的使用寿命，降低机组维修费用。
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1. 换热面积
蒸发式冷凝器换热面积是衡量冷凝器换热能力的关键指标，它取决于冷凝器换热量的大小及其具体的结构形式。换热器面积一般可通过分析蒸发式冷凝的热传递过程建立热平衡方程计算得到，由于换热器表面存在着蒸发水膜，在进行热平衡计算时，传热温差以及传热系数均与水膜温度有关，水膜温度、空气终态温度等参数相互影响制约，使整个计算复杂化，因此不宜用于工程设计计算。
近年来在热平衡及数学模型的基础上得出简化计算方法，即将与冷凝温度对应的饱和空气焓值与冷凝器进出口空气平均焓值的差值乘以一个修正系数得出单位热负荷，从而确定冷凝器的面积。这种方法较为简单，但要通过大量实验准确确定修正系数。
2.冷却水流量及冷却水覆盖率
冷却水流量是正确匹配冷却水泵功率的重要参数。冷却水覆盖率表示热表面被冷却水覆盖的百分比。蒸发式冷凝所能实现的理想状态模型是冷却水能连续地在换热表面形成均匀的薄膜，且100%地覆盖换热表面。蒸发式冷凝系统中冷却水流量是蒸发消耗量和最小循环水量之和。蒸发消耗量是指被蒸发成水蒸气并被排出系统所散失的冷却水量。最小循环水量是指提供覆盖整个冷凝器表面所需的最少冷却水量，它吸收冷凝器的凝结潜热，在下落过程中又将热量传递给冷却空气流，使之在流回水箱前温度降到喷淋时的温度。
目前，蒸发式冷凝器所采用的蛇型盘管采用错排，这种排列方式可以增加冷却空气流的扰动性，有利于换热。冷却水与盘管束的换热属于外掠圆管束流动换热，其特征表明，只有前两排保持外掠圆管特征外，后面的流动将被前排管子引起的涡旋所干扰，流动状况变得复杂。市场中有两种改进方式，一种方式是牺牲水泵的功率，加大循环冷却水的流量。另一种是改变蛇型盘管管的断面形式，用椭圆形管代替圆形管。
必须寻求一种连续不断的换热器表面形式，将冷凝器的外掠管换热改变成平壁换热或者接近平壁换热的形式，这样才能在冷凝器表面形成有利于蒸发换热的连续薄层。
3. 冷却空气流量与空气流速
确定冷却空气流量时，主要考虑两个方面的因素：一是将冷却水冷却并接近湿球温度；二是能达到盘管间保持3~5m/s的空气流速所需的风量。应尽量从蒸发冷凝换热的特征上改变冷凝器换热器形式，以强化换热。
4.空气焓差利用系数
冷却空气流过蒸发式冷凝器的过程为加湿过程，空气焓差利用系数是反映蒸发式冷凝器运行过程中空气热交换能力和质交换能力的参数。 冷凝器中空气流动方式、换热盘管外表面形状与排列形式、盘管密度将影响空气焓差利用系数的大小。
5.初始喷淋温度
冷却水的喷淋温度是决定冷凝温度的参数指标。蒸发式冷凝器的冷凝设计温度高于喷淋温度5~6℃，喷淋温度的设计值为当地的湿球温度，即冷凝设计温度高于湿球温度5~6℃。 提高喷淋温度将直接导致冷凝温度的上升，从而制冷效率下降。
系统实际运行时，喷淋温度高于湿球温度，其原因一般有以下几个：1）冷凝器的冷却风量不足；2）填料体积设计不恰当；3） 换热面积设计太小，等等。
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