蒸发冷却(冷凝)器的结构如图3.85所示。热流体流过管内,冷却用流体为空气与喷淋水的混合物,在管外流过。装置顶部装有风机,空气由下部窗口吸人,流过传热管束,装置下部为一蓄水池,水泵将水输送到喷淋管上向传热管喷射。喷淋水受热而使其中部分水分蒸发其余的则流至蓄水池。流过管束的空气经上部的除雾器除去夹带的水分后,由风机排出。传热管束通常采用光管,因如采用翅片管,其表面无法完全被水润湿,翅片上水的成膜性很差,且翅片间的积水也会削弱翅片的作用,并使热阻增加。因为运行中,必有少量水分被排出的空气带走,所以应向蓄水池适当补充水量。喷淋水一面循环一面蒸发,水中的不纯物就不断浓缩,如果喷淋水中的不纯物达到一定限度以土,在管外要生成污垢,所以在蓄水池底部设有排污装置,连续地排出一定量的水,以便使喷淋水中不纯物的浓度控制在产生污垢的界限值以下。风机安装在顶部,在工作时可使风机下部空间形成负压区域,加速传热管外表面水膜的蒸发,有利于强化传热。
由上可见,蒸发冷却(冷凝)器在工作原理上是一种同时具有冷水塔(直接接触式)和管壳式热交换器性能的热交换器。当管内被冷却的工艺流体不发生相变时,称它为蒸发冷却器:当发生相变(冷凝)时,称为蒸发冷凝器。从形式上看,这似乎也是一种空冷器。由于蒸发冷却(冷凝)器中利用了水的蒸发吸热,与空冷器相比,它具有所需传热面小的优点。但是,当被冷却流体的温度在80℃以上时,循环水中的不纯物常常会形成污垢,附着在蒸发冷却器的传热管上,造成使用困难。所以,冷却80℃以上的流体时,最好将空冷器和蒸发冷却器串联起来,即将蒸发冷却器中的除雾器用翅片管代替,使高温热流体先流经翅片管束,预冷到80℃以下后,再进入光管管束进行冷却。蒸发冷却(冷凝)器可用于引擎夹套水的冷却器、压缩机的中间冷却器、润滑油冷却器、空调装置冷却水的冷却器和其他工艺流体的冷却器。如将图3.85的结构稍加改进,即管式结构改为板式结构,热流体(室外空气)与冷流体(室内空气)及喷淋水分别流过板片两侧的通道,则构成板式蒸发冷却器,可用于空调系统.