中華化工網訊：換熱設備是在具有不同溫度的兩種或兩種以上流體之間傳遞熱量的裝置。在工業(yè)領域，換熱設備是保證工業(yè)系統(tǒng)正常運行、工藝介質溫度合理、節(jié)約能源及回收余熱(或廢熱)的關鍵設備，并且在金屬消耗、動力消耗和投資方面在整個工業(yè)系統(tǒng)中占有較大份額。同時在制冷空調應用領域，包括食品、醫(yī)藥、家電、電子、交通及航空航天等工業(yè)部分也有著廣泛地應用。(Chem234.COM)
換熱設備按工藝功能和用途可以分為冷卻（凝）設備、其它換熱設備（包括蒸發(fā)器、加熱器、預熱器、再沸器等）。其中，冷卻（凝）設備是將高溫的工藝介質或制冷劑蒸汽的熱量傳遞給冷卻介質，使高溫的工藝介質或制冷劑蒸汽降溫冷卻或凝結成液體的設備。冷卻（凝）設備按冷卻介質以及冷卻方式的不同可分為三類，即水冷卻（凝）器（亦稱水冷卻系統(tǒng)）、空冷器、蒸發(fā)式冷卻（凝）器（含高效復合型冷卻（凝）器），各冷卻（凝）器性能特點對比見下表。另外，冷卻（凝）設備按換熱部件的傳熱面形狀和結構可以分為管式、板式及其它形式。
各冷卻（凝）器的性能特點對比
各冷卻（凝）器的性能特點對比
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水冷卻（凝）器
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空冷器
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蒸發(fā)式冷卻（凝）器
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高效復合型冷卻（凝）器
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定義
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以水為冷卻介質，利用水的溫升帶走熱量，對高溫流體進行冷卻（凝）的設備，通常外配冷卻塔。
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以空氣為冷卻介質，利用空氣的溫升帶走熱量，對高溫流體進行冷卻（凝）的設備。
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以水和空氣為冷卻介質，以空氣為載體，靠水的蒸發(fā)帶走熱量，對高溫流體進行冷卻（凝）的設備，是一種高效的冷卻（凝）設備。
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以水和空氣為冷卻介質，通過蒸發(fā)式換熱和空冷式換熱優(yōu)化組合而形成的對高溫流體進行冷卻（凝）的高效節(jié)水節(jié)電冷卻（凝）設備。
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換熱方式
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顯熱換熱
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顯熱換熱
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潛熱換熱為主
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顯熱+潛熱換熱
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特點
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耗水量大，水泵耗能大，水處理費用高。
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成本較高，降溫效果差。
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對水質要求相對較高
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對水質要求較低
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備注：顯熱換熱指依靠冷卻介質的溫度的升降進行換熱的方式，是無相變的換熱過程；潛熱換熱是冷卻介質在同一溫度下，相變過程中吸收或釋放熱量的換熱方式。
一、 中國冷卻（凝）設備應用現(xiàn)狀及變化趨勢
1. 按不同技術
① 水冷卻（凝）技術
水冷卻（凝）技術的產品為水冷卻（凝）器。水冷卻（凝）器適用于水資源豐富的地區(qū)，在現(xiàn)今很多工業(yè)領域中，仍然是使用最廣泛的一種冷卻（凝）方式。
②空冷技術
空冷技術的產品為空冷器。空冷器比水冷卻（凝）器的突出優(yōu)勢在于：冷源充足、節(jié)省冷卻用水、減少環(huán)境污染。然而，由于最初對水資源節(jié)約意識不足，空冷器的推廣發(fā)展緩慢。2000年以后，空冷器節(jié)水的優(yōu)勢逐漸被重視，并開始快速發(fā)展。目前，火力發(fā)電和石化已經成為空冷器最大的兩個應用領域。
③蒸發(fā)式冷卻（凝）技術
蒸發(fā)式冷卻（凝）技術的產品為蒸發(fā)式冷卻（凝）器。20世紀70年代，發(fā)達國家對蒸發(fā)式冷卻（凝）器的研究逐漸成熟，使用范圍迅速擴大，至今美國冷庫中已普遍采用蒸發(fā)式冷卻（凝）器。20世紀80年代中期，國內制冷企業(yè)引進該技術，蒸發(fā)式冷卻（凝）器開始應用于冷庫工程以及冰機制冷。90年代后期，隨著國家和企業(yè)對節(jié)能節(jié)水的重視，蒸發(fā)式冷卻（凝）技術的研究逐漸增多并更加深入。我國蒸發(fā)式冷凝（卻）器在制冷空調領域應用發(fā)展迅速，冷卻（凝）效率及節(jié)水節(jié)能效果也已經得到普遍認同，并開始向各工業(yè)領域推廣。然而，在各工業(yè)領域，由于冷卻（凝）系統(tǒng)是開式系統(tǒng)，冷卻介質難于控制，被冷卻介質的組分復雜、狀態(tài)變化多樣，加上我國地域遼闊，氣候差異較大、季節(jié)變化明顯，因此，蒸發(fā)式冷卻（凝）器在各工業(yè)領域的應用中常常受到介質單一、進出口溫差小、易結垢、易腐蝕和節(jié)水節(jié)能效果不理想等諸多問題的困擾，應用效果不理想。
高效復合型冷卻（凝）器產生于近5年，是一種將蒸發(fā)潛熱換熱和空冷換熱優(yōu)化組合而成的高效冷卻（凝）器。在各類技術的進步和國家節(jié)能節(jié)水政策大力推行的背景下，以及下游用戶對產品效果要求的不斷提高，2006年，洛陽隆華傳熱科技股份有限公司在國內率先將蒸發(fā)換熱和空冷換熱進行優(yōu)化組合，研發(fā)出了煤化工甲醇生產工藝段用的高效復合型冷卻（凝）器，解決了普通蒸發(fā)式冷卻（凝）器存在的受不同地域氣候條件影響大、季節(jié)適應性不強、易結垢等問題，進一步提升了設備節(jié)水、節(jié)能、高效的綜合性能優(yōu)勢，并有助于各應用領域的清潔生產。目前，高效復合型冷卻（凝）器在制冷空調行業(yè)已廣泛應用，并在煤化工、冶金行業(yè)陸續(xù)推廣，石油化工、電力行業(yè)也已開始應用，其冷卻（凝）效果得到了很好的驗證。高效復合型冷卻（凝）器對冷卻（凝）設備制造行業(yè)的影響和意義在于，拓展了蒸發(fā)式冷卻（凝）器的應用范圍，使蒸發(fā)冷式冷卻（凝）技術的先進機理在制冷空調以外的煤化工、石油化工、冶金、電力等領域得到更為高效地運用。同時，高效復合型冷卻（凝）器充分吸收了空冷器節(jié)水的優(yōu)點，整個冷卻系統(tǒng)較普通蒸發(fā)式冷卻（凝）器更加節(jié)水，使得運行成本大幅下降。高效復合型冷卻（凝）器節(jié)水、節(jié)能、高效的特點，符合當今中國工業(yè)生產節(jié)水、節(jié)能的發(fā)展趨勢，擁有廣闊的市場前景，為中國蒸發(fā)式冷卻（凝）設備應用的快速拓展打下了堅實的基礎。
2009年冷卻（凝）設備市場中，三種技術領域市場規(guī)模如下：
（1）蒸發(fā)式冷卻（凝）技術市場規(guī)模約為35億元，占整個冷卻（凝）設備市場的9.36%；其中復合型冷卻（凝）技術市場規(guī)模約1.4億元，占蒸發(fā)式冷卻（凝）技術市場份額的4.00%。
（2）空冷技術市場規(guī)模約為54億元，占整個冷卻（凝）設備市場的14.44%。
（3）水冷卻（凝）技術市場規(guī)模約285億元，占整個冷卻（凝）設備市場的76.20%。
近年來我國水資源、能源日益緊缺，高效、清潔的換熱技術需求呼聲越來越高。雖然目前水冷卻（凝）技術占了較大的市場份額，但是由于系統(tǒng)水耗大、能耗高，綜合使用成本很高，未來的市場份額將會快速下降；而空冷技術因耗電量大、效率低，應用也存在一定的局限；蒸發(fā)式冷卻（凝）技術由于對溫度、壓力、腐蝕性不同的多種工藝介質的處理要求缺乏適應能力，應用工藝段也有限，此外，受噴頭堵塞、管組結垢等因素限制，應用拓展將會受到一定的阻礙。隨著國家節(jié)約用水、節(jié)能降耗、清潔生產政策的大力推行，和國家“資源節(jié)約型”和“環(huán)境友好型”社會建設的深入推進，可以預見，復合型冷卻（凝）技術在各個領域的應用將逐漸擴大。
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