益美高(上海)制冷設(shè)備有限公司 唐棣 汪震

益美高ATC型蒸發(fā)式冷凝器的節(jié)能應(yīng)用

益美高(上海)制冷設(shè)備有限公司 唐棣 汪震

1 企業(yè)簡(jiǎn)介

益美高公司(Evapco Inc.)成立于1976年,總部位于美國(guó)馬里蘭州,是世界知名的換熱設(shè)備制造商,產(chǎn)品包括蒸發(fā)式冷凝器、冷卻塔、工業(yè)冷風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵組、制冷劑輸送系統(tǒng)、熱交換器、壓力容器等,廣泛應(yīng)用于商用空調(diào)、工業(yè)制冷、工藝加工、區(qū)域供冷及電力行業(yè)的冷卻與制冷系統(tǒng)中.益美高于1995年來(lái)到中國(guó),是第一家進(jìn)駐中國(guó)的外資冷凝器生產(chǎn)廠家.益美高生產(chǎn)的蒸發(fā)式冷凝器產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的啤酒、飲料、制藥、石油、化工、冷庫(kù)等行業(yè)中被廣泛應(yīng)用.

2 ATC型蒸發(fā)式冷凝器

傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)大多使用立式或殼管式冷凝器,同時(shí)為了減少冷卻水的消耗量,需要建有冷卻塔或涼水池,因而造成了冷凝器和冷卻塔水塔占地面積大,循環(huán)水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)功耗較大的缺點(diǎn).從20世紀(jì)70年代,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家開始使用蒸發(fā)式冷凝器來(lái)代替水冷式冷凝器,益美高美國(guó)公司也在此其間成為蒸發(fā)式冷凝器的業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者之一.

蒸發(fā)式冷凝器的工作原理(見圖1)如下:制冷劑氣體經(jīng)過壓縮機(jī)排出后進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝器,連續(xù)循環(huán)的冷卻水將冷凝盤管包容于水流中,同時(shí)機(jī)組外四周的空氣從冷凝器底盤上的進(jìn)風(fēng)隔柵進(jìn)入,與水的流動(dòng)方向相反,向上流經(jīng)盤管.一小部分水蒸發(fā)而吸走熱量,使水溫隨之下降,管內(nèi)的制冷劑氣體便逐漸降溫冷凝成液體,沿著管子斜度流到高壓貯液桶,再返回系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)行.飽和熱濕空氣被吸入往上升,經(jīng)通風(fēng)機(jī)排放到周圍大氣中.熱濕空氣經(jīng)脫水器分離出來(lái)的水滴流向水盤,經(jīng)水泵打回水分配系統(tǒng)噴淋在盤管上.由此可見,蒸發(fā)式冷凝器主要是利用水的氣化潛熱帶走熱量,這與傳統(tǒng)風(fēng)冷、立冷或殼管式冷凝器利用顯熱來(lái)帶走熱量完全不同(參見圖2、圖3).蒸發(fā)式冷凝器相當(dāng)于把立式殼管式冷凝器與冷卻塔和循環(huán)水泵組合成一體,因此ATC蒸發(fā)式冷凝器無(wú)需另外配置冷卻塔和循環(huán)水泵,省去了冷卻塔、系統(tǒng)水泵、水泵房、循環(huán)水池、配套管道閥門的費(fèi)用,再加上占地面積小,所以從整個(gè)配套系統(tǒng)上來(lái)說(shuō),蒸發(fā)式冷凝器具有明顯的優(yōu)勢(shì).

圖1 ATC型蒸發(fā)式冷凝器工作原理

圖2 蒸發(fā)式冷凝系統(tǒng)

圖3 傳統(tǒng)冷凝系統(tǒng)

益美高公司作為蒸發(fā)式冷凝器的先導(dǎo)廠家,在產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)上一直處于領(lǐng)先地位.益美高公司產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路是利用水的氣化潛熱帶走熱量,這與傳統(tǒng)的利用顯熱來(lái)帶走熱量的冷卻設(shè)備完全不同.益美高公司ATC型蒸發(fā)式冷凝器的特點(diǎn)如下:

(1)節(jié)電:1)蒸發(fā)式冷凝器本身自帶水泵,水泵功率遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)冷凝器所需要的系統(tǒng)泵功率,因此節(jié)電明顯.2)使用蒸發(fā)式冷凝器,在冬季溫度低的時(shí)候,還可以停開水泵,只開風(fēng)機(jī)進(jìn)行干運(yùn)行,從而節(jié)省了電能.3)由于大幅度地降低了制冷系統(tǒng)的冷凝溫度,在制冷系統(tǒng)中配用益美高公司的蒸發(fā)式冷凝器,節(jié)能效果特別顯著,特別是對(duì)于制冷系統(tǒng)中的耗能大戶--壓縮機(jī).根據(jù)益美高公司在中國(guó)的經(jīng)驗(yàn),每降低1攝氏度的冷凝溫度,即可降低2.05%~2.15%的壓縮機(jī)軸功率.

(2)節(jié)水:運(yùn)行完全靠水的蒸發(fā)潛熱帶走熱量,而非顯熱,故對(duì)水的使用需求量大大減少;益美高公司采用專利技術(shù)制造的高效擋水板(脫水器)和進(jìn)風(fēng)格柵可使水的飄逸率降低至十萬(wàn)分之一(0.001%);益美高公司獨(dú)特的水盤設(shè)計(jì)可減少污物的進(jìn)入和微生物的滋生,從而降低水處理的工作量和費(fèi)用.

(3)性能保證:1)采用科學(xué)的引風(fēng)逆流式換熱方式,杜絕熱濕排風(fēng)的回流,確保機(jī)組系統(tǒng)(尤其是大型系統(tǒng))的100%能力發(fā)揮.2)裝有高效傳熱盤管(Thermal-Pak?盤管,美國(guó)專利號(hào)5,799,725),全盤管設(shè)計(jì)(見圖4),并輔以設(shè)計(jì)優(yōu)良的通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及噴淋水系統(tǒng).

(4)使用、維護(hù)、保養(yǎng)方便易行:產(chǎn)品設(shè)計(jì)力求使用維護(hù)最為簡(jiǎn)便.例如,采用開式水盤、大檢修門、外置式皮帶調(diào)節(jié)及軸承加油系統(tǒng)等.

(5)機(jī)組常年運(yùn)行可靠:G-235熱浸鍍鋅鋼箱體;軸承的L-10壽命達(dá)75000~135000h;全盤管設(shè)計(jì),杜絕采用填料的隱患及不可靠.

(6)先進(jìn)可靠的冬季干工況運(yùn)行技術(shù):防止結(jié)冰,提供足夠的排熱能力,節(jié)水,減少結(jié)垢的可能.

3 產(chǎn)品適用領(lǐng)域及經(jīng)濟(jì)性分析

圖4 Thermal-Pak?盤管的橢圓管設(shè)計(jì)

在我國(guó)水資源匱乏,尤其近年來(lái)電力資源日趨緊張的局勢(shì)下,具有節(jié)水、節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊湊和占地面積小等諸多優(yōu)點(diǎn)的蒸發(fā)式冷凝器的推廣使用已刻不容緩.尤其我國(guó)西北地區(qū),空氣干燥,夏季晝夜溫差大,冬季多為干冷氣候,常年平均相對(duì)濕度在80%以下,蒸發(fā)式冷凝器的優(yōu)勢(shì)十分明顯.目前在食品、冷庫(kù)、啤酒飲料行業(yè),蒸發(fā)式冷凝器已經(jīng)被普遍接受并使用.

隨著能源價(jià)格的不斷上漲,客戶對(duì)于系統(tǒng)的能耗越來(lái)越關(guān)注.對(duì)比空冷器以及殼管式冷凝器,蒸發(fā)式冷凝器在節(jié)能方面具有巨大的優(yōu)勢(shì).蒸發(fā)式冷凝器在石化行業(yè)的市場(chǎng)潛力巨大,可以應(yīng)用在酮苯脫蠟脫油、石蠟成型、和催化重整(連續(xù)重整)工藝上.例如,上海高橋石化酮苯脫蠟裝置采用蒸發(fā)式冷凝器與采用空冷器時(shí)系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行了對(duì)比,采用蒸發(fā)式冷凝器系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用可以節(jié)省279.85萬(wàn)元,投資回報(bào)期僅1年多.如果把空冷器的水泵能耗考慮進(jìn)來(lái)的話,節(jié)省的年運(yùn)行費(fèi)用將更多.又如,杭州青云控股集團(tuán)PTU化工項(xiàng)目采用蒸發(fā)式冷凝器與采用殼管式冷凝器系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行對(duì)比,采用蒸發(fā)式冷凝器系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用可以節(jié)省70.96萬(wàn)元,投資回報(bào)期僅2年多.而且采用蒸發(fā)式冷凝器的主機(jī)制冷量高于采用殼管式冷凝器的主機(jī)制冷量.再例如,中石化泰州有限公司,2011年5月,用ATC-XE608E取代200M2殼管式冷凝器項(xiàng)目,其使用效果見表1.

表1 美益高蒸發(fā)式冷凝器取代殼管式冷凝器的使用效果

4 結(jié)語(yǔ)

目前在石油化工行業(yè)中,整個(gè)制冷系統(tǒng)的工藝和部分設(shè)備停留在60年代的技術(shù)水平,比如重油車間的制冷能耗高達(dá)生產(chǎn)成本的30%,如果降低制冷能耗,將會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益,而影響制冷系統(tǒng)能耗的最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)和因素,是冷凝器的選擇.益美高蒸發(fā)式冷凝器是一種能源節(jié)約型產(chǎn)品,在當(dāng)今的大環(huán)境下,逐步取代原有的高能耗、低效率的殼管式冷凝器或者空冷器,是行業(yè)發(fā)展的必然方向.

長(zhǎng)寧區(qū)實(shí)施能源審計(jì)大力推動(dòng)建筑節(jié)能

長(zhǎng)寧區(qū)審計(jì)局從今年下半年起,對(duì)區(qū)內(nèi)公共建筑節(jié)能情況進(jìn)行專項(xiàng)審計(jì)調(diào)查.

審計(jì)將重點(diǎn)調(diào)查既有建筑節(jié)能改造、分項(xiàng)計(jì)量、立體綠化等三方面,圍繞樓宇能耗分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)安裝、能耗在線監(jiān)測(cè)及管理平臺(tái)開發(fā)建設(shè)、能效數(shù)據(jù)分析、節(jié)能改造補(bǔ)貼、立體綠化工程實(shí)施等情況,分析區(qū)公共建筑在落實(shí)節(jié)能政策方面存在的普遍性問題,從體制機(jī)制層面提出建議,促進(jìn)區(qū)公共建筑帶頭落實(shí)好節(jié)能政策,推動(dòng)節(jié)能降耗和低碳城區(qū)建設(shè).目前已走訪了區(qū)發(fā)改委、區(qū)綠化管理中心等部門,實(shí)施了前期調(diào)查部分.

(長(zhǎng)寧區(qū))