高效节能蒸发式冷凝器

　　项目负责人： 　　朱冬生华南理工大学化工与能源学院副院长、教授、博士生导师，主管科研工作。兼任中国太阳能学会理事、国际太阳能学会会员、广东省太阳能协会副理事长、广东省青年科学家协会理事、《太阳能学报》编委、广东省技术创新项目评审专家、广州高新区博士后工作站博士后导师等多项社会职务。在深入开展能源高效利用与节能技术工作中，承担国家自然科学基金3项，作为骨干成员参加国家重点基础研究发展规划（“973”计划）项目“高效节能的关键科学问题”的研究工作 1项，主持教育部博士点基金2项、广东省市级科研项目和产学研合作科研项目数十项，获得教育部二等奖、三等奖和联合国能源领域蓝天奖（排名第一）等多项荣誉。 　　 　　项目介绍 　　 　　自“十一五”以来，以节能减排为目标的“建设资源节约型、环境友好型社会”的各项科技创新工作正在我国蓬勃开展，以替代城市大型建筑物上的水塔为目标的节能节水设备，正由研究进入产业化、模块化生产研发阶段。蒸发式冷凝器正是在这样一种情况下，在冷换装备行业应运而生的一种新型高效节能节水设备。 　　几乎所有的工业冷却过程都需要采用冷却设备，特别是在制冷、石化、炼油、化工、冶金、纺织、食品、啤酒、冷冻、食品加工、工业制造等领域应用广泛。蒸发式冷凝器是采用水和空气冷却工艺流体的设备，具有节水、节能和占地面积小的优点，大力发展蒸发式冷凝器技术具有重要意义。但蒸发式冷凝器在我国起步较晚，技术水平不高，目前蒸发式冷凝器存在着不足：风机、水泵能耗高，用水量大；另外，一般的蒸发式冷凝器风机、水泵常年定流量运行，在环境气温低的情况下冷却水量和冷却风量过剩，导致大量的水、电白白浪费。针对这些问题，由华南理工大学化工与能源学院副院长朱冬生教授带领的强化传热与过程节能教育部重点实验室研制出了新型高效智能蒸发式冷凝器，该产品的主要特点是： 　　第一，先进的智能控制系统，独有的适应于气候变化的专家系统，能够根据热负荷变化自动调节冷却水泵流量和冷却风机风量。另外能实现部分故障自诊断、自我保护调节；严重问题报警并自动停机。 　　第二，高效换热管与PVC填料一体化的有机结合，降低了冷却水泵的电能消耗、节省了设备的占地面积以及设备的现场安装费用，并节省了循环水量。其中，换热管采用椭圆无缝镀锌管，传热性能明显提高。 　　第三，装配式结构，方便运输，并能实现现场安装简易快速。 　　2007年1月29日，“新型高效节能节水蒸发式冷凝器”通过由广东省科技厅组织，广东省教育厅主持的华南理工大学重大节能科技成果鉴定。专家组经过现场考察和质询，一致同意通过该项目的技术鉴定，本重大节能成果达到国际先进水平。“新型高效节能节水蒸发式冷凝器”课题组自主研发的交变曲面波纹管、防腐与强化传热纳米涂层，相关专利于2006年获教育部中国高等学校科学技术（专利）二等奖，经国家质量技术监督局广州电气安全检验所检测，创新的交变曲面波纹管蒸发式冷凝器比椭圆管蒸发式冷凝器排热量提高了15%，经过系统的性能实验，为设备节能15%~30%、节水5%~15%、缩小占地面积30%创造了条件，提供了理论设计依据。该项目的技术产品可以广泛应用于啤酒、乳品、食品、化工、冶金、炼油、纺织、医药等行业的低温加工、冷藏、速冻以及中央空调领域，尤适用于对现有风冷式或水冷式冷凝器在不改变占地面积，同时要求提高制冷量的项目改造。产品目前已在多家单位投入使用，用户反映良好。 　　 　　技术专家点评 　　 　　陈恩鉴 中国科学院广州能源研究所研究员，长期从事可再生能源及工业节能技术的研究。现任北京世纪源博科技有限责任公司技术总监，从事工业余热发电技术的开发推广工作，目前承担国家“863”计划项目低品位热能高效发电新技术及装置研究工作。 　　 　　化工、纺织、冶金、冷冻、中央空调和发电等行业中，有大量废热需要用水冷冷凝器加上凉水塔来排除。这种经过二次传热的间接散热系统存在耗能高、耗水量大、噪声和热污染现象。特别是城市大型建筑空调系统的凉水塔，由于体积大，放在建筑高楼或裙楼上，既影响了市容、也带来噪声和热污染。直接冷却散热新装备――蒸发式冷凝器将水冷冷凝器和风冷凉水塔合二为一，将水冷换热管直接放在凉水塔内冷却散热，大大减少用水量和体积。 　　华南理工大学化工与能源学院副院长朱冬生教授带领的“新型高效节能节水蒸发式冷凝器”课题组对蒸发式冷凝器进行了大量研究，自主研发了交变曲面波纹管、防腐与强化传热纳米涂层，创新的交变曲面波纹管蒸发式冷凝器比椭圆管蒸发式冷凝器排热量提高了15%，为设备节能15%~30%、节水5%~15%、缩小占地面积30%创造了条件。该技术成果已通过了省级鉴定，达到国际先进水平。 　　“新型高效节能节水蒸发式冷凝器”和水冷式凉水塔的二次冷却系统相比，占地面积仅相当于水冷式冷却塔的15%～30%，体积减少60%~80%，可以安装在地下室，有效消除噪声和热污染，其冷凝温度接近露点，比水冷式和凉水塔的二次冷却散热装备冷凝系统低3℃~10℃，提高制冷效率15%～30%，是一种节能节水的直接冷却散热新装备。 　　国务院举行的“全国节能减排工作电视电话会议”中，温家宝总理要求全面贯彻落实科学发展观，动员和部署加强节能减排工作，确保国家“十一五”节能减排目标的实现，促进国民经济又好又快发展。蒸发式冷凝器作为节能节水装置，对于实现“十一五”的节能降耗目标具有重要作用。现在该课题组正研究将蒸发式冷凝器应用于热力发电系统中，扩大其应用范围。这是一项值得推广使用的先进技术。 　　 　　投资专家点评 　　 　　陈 石 厦门大学金融学硕士，证券执业分析师，高能资本有限公司首席运营官（COO）。长期主要从事投行及财务顾问业务，积累了较丰富的企业上市、并购重组、私募融资、财务顾问等实践经验。先后为多家中国企业境内外上市融资、私募融资、战略规划等提供投行专业服务，及为已上市公司提供并购重组顾问和独立财务顾问服务，曾编写出版《中国企业境外上市指南》。 　　 　　在中国经济持续高速增长，环境压力不断增大的背景下，十六届五中全会明确提出了“建设资源节约型、环境友好型社会”，并首次把建设资源节约型和环境友好型社会确定为国民经济与社会发展中长期规划的一项战略任务。与此同时，“十一五规划”也将“建设资源节约型、环境友好型社会”作为基本国策，提到前所未有的高度。 　　蒸发式冷凝器是在冷换装备行业中的一种新型高效节能节水设备，具有用水少、耗电省、安装快捷、减少冷却塔、水泵、蓄水池的优点，被称做“传统冷却系统的替代产品”，符合国家产业政策鼓励方向，产品在工业领域运用广泛，市场需求量大，近年来，生产该类产品的企业也不断增多，也包括一些上市公司，产品技术更新速度较快。 　　华南理工大学朱冬生教授负责研发的“高效节能蒸发式冷凝器”项目，具有节能、节水、自动控制、传热性能优良、装配运输方便等技术优点，运用新材料，较大幅度提高了冷凝器的整体性能，技术达到了国际先进水平，领先于国内同行，具备较高的投资价值，可以被行业类企业加以吸收采用。 　　但是，在目前经济形势下，金属原材料价格一直处于高位，设备制造企业产品成本增加，市场竞争难度在加大，在追求产品整体性能的同时，如何在工业化生产中有效节约产品的生产成本，增加市场效益，是值得研究的方向之一。另外，该类产品在长期使用后，管壁表面是否会出现结垢以及防结垢措施，也是目前消费者较关心的问题。

　　 　　市场专家点评 　　 　　杨炎如 中国制冷空调工业协会常务副理事长，西安交通大学兼职教授，享受国务院政府特殊津贴。 　　 　　我国的蒸发式冷凝器源于上世纪50年代末，到了70年代年生产量约有百余台，主要用于冷库、制冰和工业冷冻装置中的氨制冷系统。然而由于当时技术水平低，蒸发式冷凝器存在着耗水量大、耗能高、占地面积大，以及腐蚀严重等问题，一直得不到广泛的发展和应用。 　　华南理工大学朱冬生教授负责研发的“高效节能蒸发式冷凝器”，采用交变曲面波纹管、防腐和强化传热的纳米涂层，以及先进的智能控制系统、装配式结构等一系列先进技术，使我国的蒸发式冷凝器在节水、节能、用地，防腐和环保等方面，达到了国际先进水平。在需要冷却设备的制冷、石化、炼油、化工、冶金、纺织、食品、啤酒、冷冻、食品加工、工业制造等领域具有广泛的应用背景，市场前景广阔。 　　近年来，我国制冷空调暖通等行业的发展速度较快，其中可采用蒸发式冷凝器替代的冷水机组、冷却塔的市场规模也不断扩大。据统计，2006年我国的水冷螺杆式冷水机组达17293台，离心式冷水机组2948台，水冷涡旋式离心冷水机组59834台，总台数达近8万台。蒸发式冷凝器在中央空调系统中的市场需求不少，但是，目前中央空调冷水机组大部分是冷热水系统，即夏季制冷空调、冬季制热供暖，蒸发式冷凝器目前还不可作为热源供冬季热泵运行用，如要在中央空调领域广泛推广应用，这是需要解决的一个问题。 　　 　　编辑札记 　　去年以来，全国上下加强了节能减排工作，国务院发布了《加强节能工作的决定》、《节能减排综合性工作方案》和《节能减排全民行动实施方案》等重要文件，各地区、各部门相继做出了工作部署，节能减排工作取得了良好开端。 　　在举国关注节能减排的大背景下，如何又好又快地推进节能产业发展？当前，以政府有关部门为主导，出台相关的法规政策，自上而下地分解实施节能降耗目标，无疑是推动节能产业快速良好发展的最有效的重要途径。但也不应忽视另外一支重要力量，那就是节能科技产品的创新、发展。 　　随着我国高校科研队伍不断壮大，高校已经成为我国科技创新队伍中的重要力量，建立“以企业为主体、产学研相结合的节能减排技术创新与成果转化体系”将是我国节能产业健康发展的重要推动力。 　　华南理工大学朱冬生教授负责研发的“高效节能蒸发式冷凝器”项目，具有节能、节水、智能控制、传热性能好等优点，技术达到了国际先进水平，可广泛应用于需要冷却设备的制冷、石化、炼油、化工、冶金、纺织、食品、啤酒、冷冻、食品加工、工业制造等领域，这对于推动整个节能产业的健康发展，确保国家“十一五”节能减排目标的实现，促进国民经济又好又快发展具有重要的意义。当然，市场的需求是构成产业发展的基础，在节能产品充盈市场的今天，如何更好地满足市场需求，是项目持有者和投资者需要关注的一个重要因素。