蒸发冷凝式冷水机组设计及应用

　　0 前言

　　我国水资源非常紧张，工业用水缺水现象尤为严重，随着国民经济的发展，节约用水成为重要的问题。对于需要设置空调或冷冻设备的场所，水资源的消耗是必然的。这对于空调或冷冻设备的节水性就有着很高的要求，而这种水资源的消耗一般都取决于冷却系统。此外，对于设备的节能也有着很高的要求。这些恰恰就是蒸发冷凝式冷水机组的优点。

　　1 设计背景

　　一般情况下，冷水机组的冷却系统系统可以设置成 2种: 管壳式冷凝器+冷却塔系统、风冷式冷凝器。前者具有较低的冷凝温度，机组耗功较低，但是由于冷却塔和冷却水泵的存在，增加了耗功和水资源的浪费，整个系统能效一般，初投资费用较低，运行费用较高; 后者没有水资源的浪费，但是风冷却导致了机组具有很高的冷凝温度，这样耗功就会增加很多，整个系统能效较低，初投资较高、运行费用最高。

　　蒸发冷凝式冷水机组，冷凝器采用蒸发式冷凝器( 蒸发式冷凝器主要是利用冷却水蒸发时吸收潜热而使制冷剂蒸汽凝结，制冷剂蒸汽在管内凝结时放出热量，再通过油膜、管壁及污垢传给关外的水膜，再通过水的蒸发将热量传递给空气，蒸发时产生的水蒸气由空气带走) ，蒸发式冷水机组具有以下优点:

　　1) 运行费用低

　　采用蒸发式冷凝器的冷水机组的冷凝温度一般设计在环境空气的湿球温度高8.3℃以内是非常实际和经济的。常规的带冷却塔的冷水机组的冷凝温度一般设计在40℃ 。中国大部分地区大部分时间段空气的湿球温度都是低于28℃，这样系统冷凝温度可以按36 ℃设计，其压缩机功率比冷却塔+冷凝器的系统可以至少减少8% ，比空气源冷水机组减少30% 。蒸发式冷凝器的风机功率与冷却塔的风机功率大致相当，且大约为风冷式冷凝器的风机功率的1/3。由于水泵的扬程较低和循环水流量较小，所需的水泵功率大约是冷却塔+冷凝器系统中冷却水泵的功率的25% ，可以减少水泵消耗功率的75% 。

　　2) 节省初始投资

　　蒸发式冷凝器把冷却塔、冷凝器、冷却水泵和冷却水管路综合一体了，这样减少了现场工程安装和系统维护的费用，同时由于占地面积较少，需要较小的机房空间，可以节省空调机房的投资费用。

　　3) 节省空间

　　蒸发式冷凝器把冷却塔、冷凝器、冷却水泵和冷却水管路综合成一体，不需要冷却塔系统中的大型的冷却水系统的管路、阀门、水泵等附件，节省了很多空间，蒸发式冷凝器本身的体积( 占用面积) 与冷却塔相当，机房面积可以较小，尤其是大型的空调系统，尤其客观。