蒸发式冷凝器温控混凝土生产中的应用

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摘 要：通过对蒸发式泠凝气制冷系统工艺流程的解析，分析比较与传统制冷工艺在实际建安及生产运行过程中的经济成本，阐述新系统的技术特点及优势，论述蒸发式冷凝器在温控混凝土生产上的应用与发展。

关键词：制冷系统；蒸发式冷凝器；应用

1 引言

在温控混凝土生产制冷系统中，传统的热交换过程是利用水泵与冷却塔、冷凝器冷却水进行循环与降温，相对于此，利用冷凝器内喷淋水蒸发吸热的方式进行热交换的蒸发式冷凝器的应用有效地简化了温控混凝土制冷工艺流程，在提高效率、降低成本和节能减排上，取得明显的经济技术效用。

2 蒸发式冷凝器制冷工艺流程

蒸发式冷凝器是一种集管壳式冷凝器、冷却塔、循环水泵连接水管为一体的高效的制冷剂冷却设备。新工艺流程与传统工艺流程制冷剂的冷却原理差别不大，压缩机排出的高温高压氨蒸气进入蒸发式冷凝器，在蒸发式冷凝器里经热交换后冷凝变成高压常温液体，进入热虹吸贮氨器经液气分离后，氨液进入贮液器，其后的流程跟传统工艺相同。在此过程中，制冷剂的冷却是在蒸发式冷凝器（图中二虚线方框内部分）中完成的，制冷剂管内与喷淋水进行热交换降温凝结成氨液，升温后的冷却水与空气进行热交换，部分水蒸发吸热，冷却水降温后经循环水泵送至喷淋水管以重复利用。与传统工艺制冷剂热交换及冷却水降温须分别在冷凝器、冷却塔两套设备中完成相比具有设备占地少、易安装、低噪声、节水省电、不污染环境和使用寿命长、维修简便等优点。

3 经济成本分析

3.1采购成本

以制冷压缩机装机制冷容量均为5×1163KW为例，其不同的制冷工艺和设备构成差异，形成不同的设备采购比价（2014年5月市场价）。从表1和表2分析显示，后者在设备采购直接成本节约64.74万元。

3.2建安成本

制冷系统建安包括基础土建、预埋、管道制安与设备安装等方面。表3分别列出了笔者所在单位分别采用两种工艺的1#制冷系统与2#制冷系统冷却水循环部分在建设安装过程中实际发生的土建与钢结构工程量。

1#制冷楼传统工艺冷凝器与冷却塔之间需敷设大管径循环水管，以满足冷却水循环的需要。2#制冷楼新工艺冷却水的循环在蒸发式冷凝器里完成，工艺简单，无需布置大管径水管与大功率循环水泵。

表3中的对比显示，2#制冷楼在施工工序及工程量方面较1#楼有较大差异，相应的建安成本也大为降低。根据Ⅰ标段XJB/0562向家坝水电站二期土建及金属结构安装工程施工投标文件中所列单价计算，两者在土建开挖、管道架设以及设备安装等项目施工中建安成本相差15.04万元。

3.3运行成本

运行统计显示，使用新设备蒸发式冷凝器的2#制冷楼在生产相同方量混凝土时，用电量上远低于使用传统工艺设备的1#制冷楼。

通过计算可知，2座制冷楼月累计用电量相差94708.7度。制冷系统每年运行7个月，年用电量累计相差662960.9度。施工用电按0.5元/度计算，则每年累计电费差331480.45元。由上述可知，采用新工艺的2#制冷楼与采用传统工艺的1#制冷楼相比，每年可节约电费约33.15万元。

水利水电建筑市场竞争激烈，成本控制和施工技术革新作为企业项目管理的重要组成部分，在企业市场竞争中占据至关重要的地位；两套制冷系统所采用的新工艺新方法在设备采购、安装及运行过程中的所直接带来成本费用的降低和工艺的改进是显而易见的，提高系统制冷效率的同时降低能耗，大大节约了建安及运行成本。

4 应用与发展前景

蒸发式冷凝器作为制冷设备新工艺，目前已广泛应用于我国医药化工、食品等行业。但水电施工因预冷混凝土生产量巨大、对传统制冷工艺可靠性依赖心理及制冷设备的高利旧率影响，使蒸发式冷凝器在水电工程混凝土制冷系统采用较少。实践证明，蒸发式冷凝器工艺可完全满足水电工程高强度大方量温控混凝土生产设计要求，其低成本、高效能、低排放优势，将在水电施工领域得到越来越广泛的应用。

作者简介：

吴晓，中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司，助理工程师，湖北宜昌，443002。

孙丹，中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司，助理工程师，湖北宜昌，443002。