蒸发式冷凝器概况

一、蒸发式冷凝器的工作原理

蒸发式冷凝器是制冷、空调系统中的主要热交换设备，其工作原理是：制冷、空调系统中压缩机排出的制冷剂高压过热气体经过蒸发式冷凝器中冷凝排管，使高压高温气态的制冷剂与排管外的喷淋水和空气进行热交换。即气态制冷剂由上部进气口进入冷凝排管后自上而下逐渐被冷凝成为液态制冷剂。其上部配套引风机的超强风力使喷淋水完全均匀地覆盖在冷凝排管的表面，水借风势极大地提高了换热效果。温度升高的喷淋水有一部分吸热后蒸发为气态，利用水的汽化潜热由引风机带走大量的热量，水蒸气中的水滴被高效脱水器挡住，并与其它吸收了热量的水，散落到PVC淋水片的热交换层中，被流经的空气冷却后温度降低进入底部水箱，再经循环水泵继续进行循环，在冷凝过程中蒸发掉的水份由水位调节浮球控制器自动给予补充。

二、蒸发式冷凝器的安装

（一）介绍

制冷系统的目的是把热量从一空间或物体中移走，然后再以某种方式将此热量排放到环境中。在制冷系统中要用冷凝器来排放热量。蒸发式冷凝器实质上就是水冷式冷凝器与风冷式冷凝器两者的结合，通过流经冷凝盘管表面水的蒸发由水蒸汽带走热量而完成热交换的。

对于大多数制冷与空调系统而言，蒸发式冷凝器具有节省费用的突出优点。它们排除了水冷式系统中水泵的问题和大量用水而产生的水处理问题。与具有同等制冷量和成本的风冷式冷凝器相比，它们的风机功率要小很多。最重要的是，采用蒸发式冷凝器的制冷、空调系统，其冷凝压力可以比传统的水冷式或风冷式更低一些。这样，压缩机所消耗的功率就减少一些。

（二）制冷系统

相应的传热过程是从蒸发器中出来的带有一些过热度的制冷剂蒸汽进入到压缩机后，被压缩到冷凝压力，吸气过热度的大小与蒸发器的型号和当气体从蒸发器到压缩机的吸气管路中流过时从环境中所吸收的热量有关。被压缩后的过热蒸汽进入到排热装置（冷凝器），并在此装置中过热被迅速排走，并很快达到饱和状态，其间冷凝压力恒定，直至制冷剂达到饱和液态。

在蒸发式冷凝器的出口附近的液体制冷剂或许有一些过冷，但这很快就在从冷凝器到贮液器的排液管中散失掉。在排液管与贮液器中既含有制冷剂液体又有制冷剂蒸汽，它们处于两相共存的状态，所以不可能使制冷剂液体的温度保持在饱和温度以下。因此，一小部分过冷液体要来冷凝一部分制冷剂蒸汽直到在一个相当于冷凝压力的饱和温度达到平衡。制冷剂液体经过节流装置（节流阀）在焓值保持不变的情况下，压力降到系统吸气压力进入到蒸发器内蒸发吸热进行有效的制冷循环过程。

（三）制冷排热系统

1、一次性用水冷凝系统：

因为水在表面上看来是取之不尽，用之不竭的资源，加上它的稳定性和良好的传热特性，所以长久以来，一直被人们用作制冷与空调系统中散热的主要介质。

最简单的散热系统就是一个采用城市水、井水或地表水源直接流过制冷系统中的冷凝器，然后再把水排放到下水道、再回到地表水源。冷凝器所放出的热量取决于水的温和水的流量。对于每冷吨平均散热量为4.4KW和水的温升为11.1℃的冷凝器来说，每冷吨将浪费5.7L/min的水。

这种一次性用水系统，过去曾经在制冷系统中被普遍采用，然而由于用水费用和排污费用的增加以及热污染的限制，这种用水方式已被淘汰，不允许再采用了。

2、壳管式冷凝器和冷却塔系统：

在一次性用水系统上最初的改进产品之一是冷却塔，冷却塔可使冷却水被循环使用，这样节约了水源。在冷却塔中，来自于冷凝器中的热水与空气接触，并且一小部分水蒸发成水蒸汽，每0.45㎏的蒸发水大约要从循环水中带走252Kcal的热量。因此对于每冷吨制冷量来说只需要0.114L/min的水，这样理论上就节省了98%的一次性用水系统中所浪费的水量。然而在实际运行当中，必须放掉一小部分水来控制循环水中的杂质，所以实际节省了大约95%的水。

从冷却塔中出来的水温是由环境空气中的湿球温度决定的。在大多地区所采用的湿球设计温度应使从冷却塔出来的水温比井水水温和地面水源水温要高。因此弥补较高的冷却水温和由冷却塔所带来的热交换的附加环节，冷凝器的循环水量和设计冷凝温度与一次性用水型系统相比较都必须相应增加。在氨制冷系统中，当冷凝温度为37.8℃，湿球温度为25.6℃，水的温升为3.3℃时每冷吨制冷量最少需要18.9L/min的循环水。由于水泵必须使水在壳管式冷凝器、冷却塔和管路中循环，所以就需要相对较高的扬程。氟里昂制冷系统的冷凝温度比氨系统通常被设计的稍高一点，这样就会使通过冷凝器水的温升高一点，并相应增加压缩机的功耗。对应于氨系统中所要求的每冷吨18.9＿22.7L/min的水循环量来说，氟里昂系统中每冷吨需要11.4L/min水的循环量。

3、风冷式冷凝器

风冷式冷凝器是用于制冷及空调系统中的一种散热装置，由于它不使用蒸发式的原理，风冷式冷凝器的冷却量就取决于环境的干球温度。而设计干球温度通常比设计的湿球温度高8.3℃－13.9℃。因此使用风冷式冷凝器的冷凝温度要比使用蒸发式冷凝器的冷凝温度高出许多，这样将导致压缩机功耗的增加。

风冷式冷凝器是通过流经空气的显热变化带走热量，由于空气的比热较低，所以要求空气的流量很大（大约是蒸发式冷却装置的4倍），相应的就需要较大的风机功率和较大的迎风面积。使用风冷式冷凝器可以避免使用水源，但这是以消耗更多的压缩机和冷凝器功耗为代价的。

4、蒸发式冷凝器

蒸发式冷凝器从制冷和空调系统中带走热量，但其消耗的能量和水量最少，水泵将水从集水槽送到喷淋系统中，通过喷嘴喷淋到冷凝盘管表面，确定水的最小流量应能保证喷淋水完全覆盖冷凝器盘管表面，喷淋水分布均匀和防止结垢就足够了，由此可确定水泵的最小功率。

风机系统强迫空气穿过下落水和盘管的表面，一小部分水被蒸发后带走制冷剂蒸气中的热量并将盘管内的制冷剂蒸气冷凝，因此就像冷却塔一样，所有的散热都是通过水的蒸发来完成的，这样就节省了大约95%的通常由一次性用水系统所需的水量。

蒸发式冷凝器实际上就是把冷却塔和壳管式冷凝器结合在同一设备中。它去掉了在冷却塔/壳管式冷凝器系统中所必须的冷凝水的显热传热过程。这样就允许冷凝温度大体上接近设计湿球温度，从而使压缩机功率消耗最小。

水的温度和水流量是在指定设计的湿球温度条件下，是以氨和氟为制冷剂的制冷和空调系统中普遍采用的，这些条件有助于选择最经济的蒸发式冷凝器。然而，在同等的湿球温度下，使用一个较大的其它类型的冷凝器，也可以获得较低的冷凝温度和降低压缩机消耗功率。

蒸发式冷凝器相对其它冷凝系统具有以下主要优点：

1、系统运行费用低

冷凝温度在湿球设计温度8.3℃以内是非常实际和经济的，其结果是压缩机功率比其它的冷却塔/冷凝器系统节省至少10%的功耗，并且比风冷式冷凝器系统节省30%的功耗，风机的功率与冷却塔/冷凝器系统的风机消耗的功率相当，并且大约是相同规格的风冷式冷凝器风机功率的1/3。由于泵的扬程较低和水流量的降低，水泵的功率大约是普通的冷却塔/冷凝器系统中所需要的水泵功率25%。

2、节省初投资

蒸发式冷凝器把冷却塔、冷凝器、循环水池、循环水泵和水管综合为一体，这样减少了冷却塔、循环水泵和水管等设备，也减少了冷却塔/冷凝器系统中处理与安装单个元件的费用。

由于蒸发式冷凝器高效率地利用蒸发式冷却换热方式，所以能有效地减少换热面积、风扇的数量和风机电机功耗。

3、节省空间

蒸发式冷凝器通过把冷凝器盘管和冷却塔结合成一体节省了宝贵的空间，并且没必要向冷却塔/冷凝器系统那样需要较大的水泵与管路。

蒸发式冷凝器只要求大约是相同规格的风冷式冷凝器的50%的迎风面积。

（四）蒸发式冷凝器设计与安装建议

冬季运行

大多数蒸发式冷凝器都是常年运行的，所以必须考虑在环境温度降到0℃以下时循环水的防冻问题。通常可采用以下几种方法。

1、设置集水槽

最令人满意的方法就是使用一个带有喷淋水循环水泵且位于一个加热空间之内的集水槽。一个典型的带有远置集水槽的蒸发式冷凝器，任何时候只要当循环水泵停止工作，冷凝器水盘中所有的水就排放到室内水槽中。那么室内的水槽大小必须能够为水泵提供足够的吸程，并提供一个高于此运行水位的缓冲容积来容纳当水泵关闭的时候流回的所有的水，这包括在正常运行期间冷凝器的水和冷凝水盘里的水，再加上冷凝器与水槽之间管路中的水。

在远置集水槽应用中，必须选择能达到所要求的水流量和所要求的整个压头的循环水泵，这整个压头包括垂直扬程、管的沿程压力（从供水到回水）加上在水分配系统进水集管中所要求的压力。在泵的排水管中必须装上调节阀来调节进入冷凝器的水流量。

2、水盘电加热器

有时，由于蒸发式冷凝器摆放位置空间的限制，不能使用远置贮水池，可以在冷凝器水盘里安装电加热器来防止当冷凝器停止运行时在较低的环境温度下出现冰冻现象。并且泵的吸水管路和泵的排水管路（一直到溢流接口处）上都应包上带电热丝的胶带并外裹保温层。

3、干式运行

在冬季运行时，制冷负荷和环境空气温度都远远低于设计工况。蒸发式冷凝器可以在没有水循环的情况下干式运行。这将减少设备的负荷也减少了能耗。

蒸发式冷凝器的干式运行被作为一种季节性使用方法。并且不能采用水泵的开停来作为能量调节方式。由于是否使用循环水对冷凝能力的影响很大，而且此种控制方法又会造成循环水泵的启动与停止过于频繁，冷凝盘管的交替润湿和干燥将会促进冷凝盘管表面水垢的形成。

当设备冷水水盘中储存有冷凝水时，蒸发式冷凝器在半结冻的环境温度下将不能使用干式运行。即使使用电加热器对水盘水管进行防冻处理，流动的冷空气还会使水盘中的水结冰。电加热器设计时只有当风扇和水泵全部关闭时才能防止结冻，此外，风扇所带动的气流的喘流也吹动设备内的水，从而造成水盘水表面结冰。在使用干式运行时要完全排空水盘中的水。

4、冷凝器配管

蒸发式冷凝器在制冷系统中运行的好坏，一方面取决于它本身性能，另一方面取决于它的配管。蒸发式冷凝器的配管主要包括从压缩机的排气端到冷凝器制冷剂进口端之间的管路和从冷凝器制冷剂出液口到高压贮液器进口端之间的管道。人们在长期的配管实践中逐步掌握了一些规律，并加以整理而成为蒸发式冷凝器的配管原则。

压缩机排气管的尺寸大小应反映出压缩机与冷凝器之间的设计压降允许值。通常认为每30m当量管长的压力降相当于损失0.56℃冷凝温度。这0.56℃损失就是在ASHRAE（美国、采暖、制冷、空调工程学会）基础手册中管路容量表的设计基础。

对于紧密相联的系统来说，建立在0.56℃冷凝压力损失基础上来选择管路尺寸，就可忽略压缩机排气端压力与冷凝器进口端压力之间的压差。

然而，如果排气管路很长或按更大的压力降来确定管路尺寸，那么在选择压缩机与冷凝器时必须把实际的压力损失考虑进去。举个例子来说，压缩机排气压力为1275.9KPA，排气管路的总的压降为41.4KPA的氨系统将要求所选的冷凝器的冷凝温度为34.6℃（1234.5KPA）而不是35.7℃（1275.9KPA）。

在使用蒸发式冷凝器的离心式压缩机系统中排气管路的损失就尤其重要。离心式压缩机具有苛刻的压头特性并且在选择压缩机与冷凝器时必须仔细考虑排气管路的压力降。

制冷系统中贮液器为随着系统容量变化时造成的高压侧与低压侧制冷剂量的波动提供一个平衡容积。要允许制冷剂在冷凝盘管里自由地流动而不允许滞存在冷凝盘管里而造成冷凝器的容量损失。

那么，要想让制冷剂在冷凝器的盘管里能顺利的流动，（除了盘管本身沿着制冷剂的流动方向具有适当的向下坡度外），贮液器必须与系统的某个高压侧的某个部位平衡，这种平衡通过一个外部的平衡管来实现。

当通过制冷剂排液管路达到平衡时，在这种情况下，贮液器是上进口，管路中没有存液弯，这时应按满负荷时最大液体制冷剂流速为0.5m/s来设计管路尺寸。另外，排液管应朝向贮液器设计2%的坡度。

这样可保证贮液器中的压力与冷凝盘管出口处的压力平衡，使得从冷凝器出来的液体自由的流入贮液器。贮液器与盘管出口之间的压力平衡不能通过排液管得到。必须从贮液器顶部到冷凝器盘管出口之间另外连接一条平衡管。

因此排液管路可按0.5m/s－0.76m/s的制冷剂流速来确定尺寸。

配管方式应遵循规则是：

1、压缩机排气管的最高点装有放气阀，垂直管段上按一个检修阀。

2、从冷凝器出来的排液管在水平管段上装放气阀和安全阀，且有2.1%坡度坡向贮液器。在垂直管段上装有检修阀，且至少在水平管段下面0.3m处。

3、在贮液器上另外装有放气阀和安全阀。

4、现在生产的大多数蒸发式冷凝器所提供的出口接口尺寸对应于设计负荷和制冷剂来说都是过大的。如果在设计负荷下液体速度没有超过0.5m/s或0.76m/s（0.5m/s或0.76m/s取决于贮液器进口的形式），那么允许在连接管路中减小排液管的尺寸。

5、多台冷凝器并联

如果在所有的运行工况下想获得最大的效率，对于多台蒸发式冷凝器与一个单一的贮液器相连的系统而言，配管的要求就显得特别重要。对两台或更多的蒸发式冷凝器或蒸发式冷凝器与其它类型冷凝器一起运行的系统。可按最大的液体流速0.76m/s来选择排液管垂直管路和液体集管。单个垂直管段通过存液弯与在贮液器上方的普通液体集管相连接。存液弯可缩短到配管实际中的允许值。液体集管应具有垂直管路中的液体容积相等的容积。垂直管路按0.76m/s来定尺寸，液体集管按0.5m/s流速来定尺寸，且有2.1%坡度坡向贮液器。

使用一垂直的积液器从而没必要在单独的垂直管路上作存液弯。垂直积液器的顶部必须与平衡管路相连以防止从液体集管到贮液器的虹吸现象。垂直管路与液体集管应按最大的液体速度0.76m/s来定尺寸。从积液器到贮液器的垂直排液管路应按最大的液体速度0.5m/s来定尺寸。

通过壳管式冷凝器的配管的压降是很小的，只需把壳管式冷凝器放在贮液器的上方来保证液体流动就可以了。

为了平衡每个单台冷凝器的气体压降而要求对于多台冷凝器的排气配管应尽可能的对称。

配管最显著的变化是冷凝器与贮液器之间的液体管路的连接方式。对于多台冷凝器系统，必须在每个盘管出口出来的排液管道的垂直管段上设有一个存液弯来平衡盘管出口压力的压差。如果由于某种原因在一个盘管中的压降比在另一个盘管中的压降大，因而导致盘管出口压力的不同，那么液体制冷剂将被逼入最大压降的盘管中直到液体压头能够克服压差。不同的盘管压差可能是由使用不同规格的冷凝器、配管方式的变化或波动的负荷工况而造成的。一个冷凝盘管可能被完全的关闭最终具有零压降。在垂直管路上设有存液弯，盘管出口压力的不同就随着改变垂直段的液位来校正，而不存在把液体逼进冷凝盘管中，而降低运行效率。

如两台蒸发式冷凝器A、B并联连接，无存液弯，但液体可自由流入贮液器，（制冷剂NH3）冷凝器A、B都在满负荷下运行，A冷凝器总的压降为7KPa，其中入口检修阀压降为1.8KPa，盘管压降为5.2KPa。B冷凝器总的压降为4.4KPa，其中入口检修阀压降为1.8KPa，盘管压降为2.6KPa。这时A冷凝器中制冷剂液体不可能从1269KPa的低压流向1271.6KPa较高的压力，所以就出现积累液柱压头，即液体被逼入A冷凝器盘管中，直到抵消了压力差，（1271.6-1269＝2.6KPa相当于444mm的液柱高度），也就是说A冷凝器要建立这样高的液柱才能使制冷剂流动，这种液柱大大降低了有效的冷凝面积，使得系统感到制冷剂不足，排气压力将明显升高。排液管可能有点凉，这因为充满液体的冷凝起到类似过冷器的作用。

应在水平液体集管的底部连接处设有存液弯，然后由水平集管将液体排入贮液器。从贮液器到压缩机排气管设有一根平衡管，这对保持贮液器中压力稳定是必要的，以保证冷凝器中的液体可自由排入贮液器。

存液弯起到液封作用。上述相同的运行条件下，两个垂直管段中分别要建立1194mm和750mm的液柱，而不在冷凝器盘管中建立液柱。

存液弯上面的垂直管段高度必须高到足以使液体压头等于冷凝器可能遇到的最大压降。垂直液体管路高度“H”对氨系统来说应至少2m,，而对于R22来说应至少4m。这些尺寸是在“正常”设计条件下的合理范围内满负荷运行的最小立管高度，主要是根据盘管的最大冷凝压力降来确定的。如果检修阀安装在盘管的进口和出口处，相当于这些阀门上压降的制冷剂液柱高度必须增加到以上推荐的最小立管高度上去。

在温度低的环境条件下，冷凝器的传热能力将有所增加。这种增加，有时允许关闭一台或几台冷凝器，余下的冷凝器就能承担压缩机的满负荷运行。其结果是，运行中的冷凝器所通过的制冷剂流量将增大，经过盘管及其连接管道的压力降就会比“额定设计”条件大许多。另外，在低温度环境下，冷凝压力也大大降低，从而节省了运行能耗。较低的气体密度将增大压力降。为了冷凝器在低温环境下系统能耗量少，冷凝器运行在最高效率上。需要把出液立管做得高一些。在可能情况下，应设计成比最小推荐高度增加50%。

出液管的垂直段管径应使管内的液体流速不超过0.76m/s，向贮液器出液的水平总管要有2%的坡度向贮液器。总管内的液体应不超过0.5m/s，以此确定总管管径。要注意：在水平总管本身不可设置存液弯。

平衡管是从贮液器接到排向冷凝器的排气管中心位置上。任何情况下，都不能把平衡管接到多台冷凝器的出液口上，这样做，等于取消了存液弯。这会把液体逼入出口压力最低的冷凝器中。

6、平衡管

在以上各种配管连接中，都涉及到平衡管路的问题。贮液器是贮存液体制冷剂的蓄存器，用于调节由于系统负荷或运行条件的变化而引起的高压侧或低压侧所需制冷剂量的波动。它也将冷凝器中的液体全部排放入贮液器中，而不致于有液体残留在冷凝器的盘管内而减少有效冷凝面积。

根据贮液器周围的环境温度，贮液器内可能有气体冷凝或液体闪发。平衡管就是用来解除这些潜在的不均匀压力状况。举例来说，冷凝温度为32℃，而贮液器放在38℃的机房中，这时贮液器内就会有液体闪发和有潜在的高压。因此，为使液体能从冷凝器中自由地流入贮液器，贮液器的压力必须与上游管段进行平衡。

如果是单台冷凝器盘管，出液管未设存液弯，那么出液管只要像下水道那样选取管径适当，流速不超过0.5m/s，则出液管本身就能起到平衡作用。如果单台冷凝器盘管设有存液湾，则平衡管中以直接接到盘管出口处的出液管上或者接到冷凝器入口处的排气管上。如果是接到排气管上，那么垂直液管的高度必须足以抵消冷凝器盘管的压力降，如多台冷凝器配管中所阐述的那样。

对于多台冷凝器安装工程，平衡管总是从贮液器到排气管接到各冷凝器进口的对称位置上。

确定平衡管的管径多半是凭经验而不是根据计算。表3提供选取平衡管管径的指南。表中数据能满足大多数典型系统。

7、放气

各种系统管道布置中都有一个或几个放空气接口。设计并正确使用这些放空气口排除系统中的不凝性气体，是冷凝器和制冷系统获得最低运行费用的重要环节。

空气和其他不凝性气体通过多种渠道存在并聚集在制冷系统内：

（1）系统拆开检修之后，或第一次充灌制冷剂之前没有彻底抽空。

（2）低压测漏气，如果低压的运行压力低于大气压力。

（3）加进含不凝性气体的劣质制冷剂。

（4）油和制冷剂的化学裂变。

不凝性气体的存在会使冷凝压力高出设计值。这就增大了系统运行所需的功率。这些气体越积越多，冷凝压力也将不断升高，不凝性气体的百分率对排气压力的增高量没有一个确切的关系。但是，少量的不凝性气体，可以使电费增加很多。

系统运行时，不凝性气体将掠过冷凝器，高度集中在冷凝器的出口处，以及贮液器中。当系统关闭时，不凝性气体趋向于系统的高处集结，通常是在靠近冷凝器进气口的排气管上。应当在这些地方设DN32至DN20放空气接口，并单独装阀后连接到放气管上。此放空气管可以不接到空气分离器。当用人工放空气时，必须遵循正确的安全程序和注意事项。在运行中放空气是最普通的操作程序，并且一般认为是最有效的。打开冷凝盘管和贮液器上的放空气阀，将系统中不凝性气体直接放到大气。在系统高点放空气只有当系统设备停止运行时才能进行操作。

8、管道配置上的多方面考虑

（1）未来扩建的可能性要提前规划，这对管道管径，贮液器上面的高度的确定以及提供适当空间得到足够的风量等方面尤其重要。

（2）管道的设计要正确，要允许其有膨胀、收缩和震动的余地。

（3）安装在水平管段上的任何制冷剂阀门，其阀杆要处于水平位置。

（4）在多台压缩机并联的氟系统中，各个压缩机的排气管总是交叉连接到一根总排气管再接到冷凝器。多台压缩机可以单独自成回路，也可以对几台压缩机提供一个适宜的回油系统。

（5）当冷凝器的进气口和出液口都装有检修阀时，应在冷凝器上装安全阀。当冷凝器盘管已经充满液体制冷剂，并且阀门关闭时，容易发生反常事故。另外环境温度改变所产生的制冷剂液压力也足以破坏盘管。

（6）直角阀常常用于制冷管道，但必须按装正确，阀孔要开足，其流动阻力与普通弯头相同。

三、蒸发式冷凝器的运行和维护

蒸发式冷凝器在正确安装、运行和维护就能保证长时间无故障运行。为了获得最佳的性能和最长的使用寿命，制定一套合理的检查和维护程序非常重要。这对设备启动、运行、停机及维修周期提出了要求。如果维护次数偏少，如果运行环境恶劣，应适当增加维护次数。对于每一项维护操作来说，必须遵循此文中“维护保养”部分所规定的步骤。

（一）、维护知识

应根据当地的水和空气质量来确定蒸发式冷凝器所需的维护周期和范围。

表-1蒸发式冷凝器的维护项目

空气

对设备最有害的空气状况是大气中含有大量的工业废气、化学烟雾、盐分和灰尘，这些杂质进入设备被循环水吸收而形成腐蚀性的溶液。

水

当水被蒸发时，原来溶解在水中的固态物质则被留下来，这种状况对设备有害。这些溶解在水中的固态物质可能是酸性也可能是碱性，它们在循环水中被不断浓缩，便产生水锈而加速设备的腐蚀。

空气和水中的杂质含量决定设备主要维护项目的周期和水处理的程度。并可通过简单的连续排污和复杂的生物水处理系统来改变（“水处理”部分）

（二）运行和维护

表1：关于蒸发式冷凝器的有关维护项目

1、上述有关维护周期的建议是在正常安装情况下确定的，如果环境恶劣需要增加维护次数。

2、当在低于冰点的环境温度下运行时，需要更加频繁的检查蒸发式冷凝器（见“冬季运行”部分）。在进行任何维护和检查之前，必须确认所有的电源已经关闭并处于安全状态。

结冰保护：必须采用机械的或可操作的方法以防止设备损坏和减少由于可能的冰塞而产生的影响（“冬季运行”部分）。

运行与维护

3、初次开机与季节性起动

在初次起动之前或停机一段时间之后，应该彻底检查和清洗蒸发式冷凝器。

（1）、清除设备内部和空气进风格栅处的碎屑，诸如树叶和尘土。

（2）、排干水槽（水过滤器在原位），冲掉积尘。

（3）、卸下过滤器，洗净后重新装上。

（4）、检查喷水头和传动部件。

（5）、用手转动风机确保能正常运行。

（6）、起动风机电机，检查风机能否正常运行。

（7）、检查浮球补水阀，确保此阀运行正常。

（8）、在季节性起动前，请润滑风机轴承。

（9）、将浮球安装在补水阀上，调整到使浮球大约在溢水位以下10mm时补水阀关闭。

（10）、起动循环水泵并检查水泵的转向是否正确。

（11）、打开补水阀并调整好补水量。

（12）、检查风机电机和水泵电机所有的三相电压和电流，电流不能超过铭牌上的额定值。在长期停机后，必须用绝缘测试仪检测电机的绝缘性，然后才能重新启动电机。频繁的开停会引起风机电机过热，允许每小时开停不超过6次。

4、运行24小时后

在24小时的负载运行后，应进行以下维护工作：

（1）、检查设备是否有不正常的噪音和振动。

（2）、检查水槽中的运行水位是否正常，如果必要的话调整补水浮球阀。

（3）、清洗进水过滤网。

（4）、检查喷头和传热部件。

5、运行

在运行期间，应该对设备进行例行的检查、清洗和润滑。

季节性的停机

每当蒸发式冷凝器长时间停机时，必须进行如下的保养工作。

（1）、清除设备内部或空气进风格栅处的所有碎屑，诸如树叶和尘土。

（2）、排干水槽（进水过滤器在原处）冲掉积尘。

（3）、卸下进水过滤器，清洗后重新装上。

（4）、盖好风机排风口，以防止碎屑的和尘土进入。

（5）、润滑风机轴承和电机底座调整螺栓。

（6）、关闭补水管路的水阀并排净户外补水管路和水槽中的积水。

（7）、检查防腐蚀系统是否完好。

（三）维护程序

1、水槽和吸入过滤器

水槽应该定期检查，积聚在水槽或过滤器上的任何杂质应该清理掉，浮球应该按设计要求调整水平。每季度应该将水槽排干一次或多次，用清水冲洗掉积聚在它里面的泥浆。如果不能定期清洗，泥浆会变得具有腐蚀性并减弱防锈层的保护作用，水槽被清洗后，应撒下过滤器，清洗并重新装上，然后向水槽里重新注入清水。

2、补水阀

浮球补水装置是一个标准装置安装在设备中来控制补水的，它安装在设备水槽内部，在空气入口的外部很容易就能接触到。

补水装置是由铜补水阀组成，补水阀与浮球臂装置相连并由一个直径很大的聚笨乙烯的塑料浮球控制动作，浮球安装在一个螺纹杆上，由翼形螺母固定。水槽中的运行水位可以通过改变翼形螺母的浮球和螺纹杆的位置来调节。

补水装置应该每月检查一次并作必要的调整，每年应对阀门作一次防泄漏检查，必要的话更换阀座。为了维护正常的运行，应将补水压力维持在103kpa--345kpa之间。

为了设定初始水槽的水位，当水槽中的水位在溢流水位10mm以下时，这种设置能使运行水位维持在19mm的水位，要注意调节补水浮球阀来获得合适的运行水位，在最初的24小时运行中要严密注视水槽，必要时调整水位。

电子水位控制器可用来代替上面所说的机械补水装置，这种仪器由探针型液位控制器和一个电磁阀组成，不锈钢电极可从电极头延伸到水盘，这些电极必须定期清洗，以防止腐蚀物、泥浆或生物积聚影响电路灵敏，有了电子水位控制器，水位可以维持在合理的运行水位，而不必考虑系统的热负荷变化。

3、风机电机

用在蒸发或冷凝器上的标准风机电机是一种带有润滑轴承和对轴承、轴和绕线进行专门防潮保护的全封闭电机，在运行期间，电机的外表面至少每季度清洗一次，以确保电机的正常冷却，重新启动电机之前，应该用绝缘表来检测电机的绝缘性能。

运行：每运行2000小时后或每三个月润滑轴承一次。

季节性停机：在长期停放或停车时应向轴承中注入新的润滑油。

4、喷嘴和传热部件

喷嘴和传热部件应每月检查、清洗一次，可以按以下步骤进行：

（1）、检查喷嘴是否正常喷淋。

（2）、清洗所有堵塞的喷嘴，如有必要可拆下喷嘴和塑料孔清洗干净，重新装上并拧紧。

（3）、检查盘管和PVC热交换层，修好所有有腐蚀、损坏和阻碍喷水的地方。

（4）、在环境温度低时，盘管可以干运行一段时间，再湿运行，但不能频繁开停循环水泵，频繁开停循环水泵会导致盘管结垢，并降低设备的传热性能。

（四）冬季运行

1、防止水盘结冰保护

当设备停机时，应对水盘进行防结冰保护，可使用电加热器、蒸汽盘管。当使用远置水槽时不需要防结冰保护。当远置水槽停用时，暴露在外面的补水管在停机时都应该进行绝热处理或将水放掉。

2、喷水温度

当在低于冰点的环境温度下运行时，喷水温度会低于设计值，低的喷水温度会促进冰的形成，当在低于冰点的环境温度下运行时，蒸发式冷凝器的喷水温度应该维持在10℃（使用防结冰溶液时应可以保持7℃），应该经常检查以发现潜在的结冰问题。

3、容量控制

为维持足够高的喷水温度的第一步是设备运行在尽可能大的热负荷下。第二步是减少设备容量（例如通过关停风机）。过于频繁地关停风机会引起电机过热。每小时关停次数不能超过6次。如果设备配有双速电机，风机低速运行就能防止水结冰，必要时定期关掉风机以防止结冰或溶解冰块。

在恶劣的环境下，如果通过关停风机不足以防止结冰，则可以将风机反转，通过将暖空气吹出进风格栅以除去所有的冰块。但过久的反向运行会引起风机叶片、风道和挡水板结冰，并损坏设备。由于这个原因，使用风机反向运行时间不得超过30分钟。

更好的防结冰保护措施是安装一个温控报警器，当盘管的出液温度低于10℃（防冻溶液低于7℃）时报警。

（五）水处理

腐蚀和结垢处理

在蒸发式冷凝器中，是通过蒸发一部分流经盘管的循环水来冷却的。当水蒸发时，原来存在的杂质还留在水中，水中溶解的固体的浓度很快提高并达到很高的浓度。空气中的杂质经常进入循环水，使危害更加严重，如果这些杂质和污物不能有效控制，会引起结垢、腐蚀和泥浆积聚，从而降低传热效率，增加运行成本。在循环水中的溶解固体积聚的程度可以定义为浓缩周期。具体说浓缩周期就是循环水的溶解固体（如氯化物、硫化物等）与补水中的溶解固体之比。为了最佳的传热效果和最长的使用寿命，应该控制浓缩周期使得循环水应该维持在下表所列范围之内；

表4循环水质量指标

循环水的PH值为8.3防止设备“白锈”，白锈就是积聚在镀锌钢表面上的白色、蜡状和破坏锌层的腐蚀物。可以通过从系统中定期放出一部分循环水来控制浓缩周期，排出的污水可以通过用新鲜水重新补足，从而控制杂质的积聚，排污可根据水质情况来确定，由阀门控制的排污管可以从系统中连续的排污。在这种装置中，排污率可以由排污管上的阀门来调节，应该定期检查排污率和水质以确保水质的有效控制。所要求的连续排污率可以用下式来计算：

排污率＝蒸发率/浓缩周期-1

蒸发率可以由下列之一来决定：

1、蒸发率是每293KW的排热量大约7.57kg/min

2、蒸发率是每351.7KW的制冷量大约11.36kw/min

3、蒸发率＝水流量×温度℃×0.001

另外还有进行生物控制和化学处理，必须进行化学处理以控制结垢和腐蚀并维持水质在合格范围内。化学处理程序必须符合以下要求：

1、化学物质必须适应系统中使用的镀锌钢板和其他材料（管、热交换器等）。

2、防结垢和腐蚀的化学品必须通过一个自动连续计量加料方式加入循环水。这样就能防止局部集中的、高浓度化学物质引起腐蚀。化学物质应加入循环水泵的排放口，而不应该一次性的直接加入水槽中。

（六）生物控制

防结垢、控制腐蚀的排污方法，不管是否进行化学处理，都不适合于控制生物杂质。海藻、泥渣和其他微生物的生长不但会降低系统的传热效率，并能促进循环水系统中潜在的微生物的生长。

因此当系统首次注满水时，应进行专门用于控制生物的杀菌处理程序，然后根据设备说明书进行操作。液态杀菌剂可以用稀释的形式加入水槽，如果使用固态杀菌剂，则必须通过一个坩锅加料装置来加入系统。如果使用臭氧水处理，为了设备的最大使用寿命，臭氧的浓度不应超过3-4ppm。停机一段时间后再起动

为了减少停机期间微生物杂质所产生的影响，当系统停机超过3天应将系统循环水排净。需要恢复运行前，清除系统中所有的杂质，再用清水重新注满水槽。在起动风机和水泵前，请按下列两个杀菌处理程序之一来操作：

1、重新使用停机前所使用的杀菌处理程序，为了使系统处于良好的生物控制之下，应尽量节省使用杀菌剂来保证水处理的质量。

2、检查循环水的PH值，必要时调整到7.0-7.6。用氯化纳来处理使系统中4-5mg/1的氯含量。

关于结垢、腐蚀处理和生物控制的具体方法，请多向有经验的水处理专家进行咨询。

盘管清洗

换热盘管的内部和外部都需要必要的清洗，使用的化学物质适用于被处理的材料（例如标准盘管外部是镀锌钢，内部是黑碳钢）。

蒸发式冷凝器在室外安装的用钢管的制冷系统通常在安装和生产过程中会在盘管和连接管道内部留下焊渣，通常在实际应用中安装过滤器以便在系统初次启动时清除杂质，在系统运行24小时就应该清洗或更换过滤器。

四、蒸发式冷凝器的选型计算

例1：已知某一制冷系统压缩机的制冷量为244.2KW制冷剂为氨（NH3·R717）冷凝温度为35℃，湿球温度27℃压缩机轴功率为95KW。

选型计算程序：

总排热量=244.2＋95＝339.2KW

由排热系统数表中查得冷凝器温度35℃，湿球温度27℃时的排热系数为1.28。

总排热量×排热系数＝冷凝器排热负荷。

339.2×1.28＝434.18KW

根据计算结果可从技术参数选型中选取CZL-100型蒸发式冷凝器即可。

例2：已知某一空调系统的压缩机制冷量为1200KW，制冷剂为R-22；冷凝温度36℃，湿球温度为25℃；压缩机轴功率为229KW。

选型计算程序：

总排热量＝1200＋229＝1429KW

由排热系数表中查得冷凝温度35℃，湿球温度25℃时的排热系数为1.18。

总排热量×排热系数＝冷凝器排热负荷。

1429×1.18＝1686.22KW

排热量修正系数

制冷剂R717

排热量修正系数

制冷剂R22和134A

根据计算结果从技术参数选型表中选取CZL-400型蒸发式冷凝器1台或选取CZL-200型蒸发式冷凝器2台即可。

五、蒸发式冷凝器与壳管式冷凝器耗能的比较

1、蒸发式冷凝器的技术优势

蒸发式冷凝器采用了引风逆流和一次性换热设计，热量的传递完全依靠盘管组表面来进行。盘管组采用椭圆盘管，换热效率高且不易结垢，低速空气流从蒸发式冷凝器下部流畅的进风格栅进入，而以高速从蒸发冷轴流风机上部排出，使得温饱和空气的回流最小，大量的喷淋水和通过盘管组的风量增强了其传热系数。

蒸发式冷凝器采用畅游式多层并联的制冷剂气液流动方式，换热管道沿程阻力损失降到最小，管道阻力损失为蛇形盘管的5－8%，这样最大限度地降低了冷凝压力，使冷凝效果显著提高，从而降低了运行费用。

蒸发式冷凝器采用PVC高效挡水脱水材料和部件，不仅能有地防止微生物的侵蚀，并根据实际情况而设计独特的曲面，更能有效地收取湿气流中的水分，使水的飘逸率控制在0.001%以内，这样就有效地控制了水的消耗。

2、蒸发式冷凝器的耗能计算

例如：某一制冷系统采用壳管式冷凝器，使用2台8AS-125氨制冷机

2台100m3/h的凉水塔，2台IS125-100-125循环水泵

其功耗为KWA/h=(制冷机功率＋凉水塔风机电机功率＋循环水泵功率）×机械效率

＝（95×2＋2.2×2＋7.5×2）×0.88

＝（190＋4.4＋15）×0.88

＝209.4×0.88

＝184.2KW/h

如采用蒸发式冷凝器的功耗为

KWB/h=(制冷机功率＋风机功率+喷淋水泵功率)×机械效率

＝（95×2＋9＋2.2）×0.88

＝201.2×0.88

＝177KW/h

节省电能消耗：

KW＝（KWA/h-KWB/h）×h/年×负荷系数

＝（184.2－177）×8760×0.69

＝7.2×8760×0.69

＝43519KW·h/年

上式中负荷系数是指全年按250天的生产期而定，以上两种方案的比较表明，在同一制冷系统如采用蒸发式冷凝器按标准工况制冷量42万kcat/h计算比使用壳管式冷凝器可节省4.35万KW·h的电量。