节能型水膜式空冷器主要依靠管外表面水膜的迅速蒸发来强化管外传热，从而达到冷却管内软水的目的。这主要是因为水具有比较高的汽化潜热(水在一个大气压下的汽化潜热为570kcal/kg)，使得总体传热效率大大的提高。
设备运行时，管外表面水膜的蒸发使得空气穿过管束后湿度大大增加而接近饱和状态，轴流风机将湿空气抽吸并使其穿过位于喷水系统上方的捕雾器，除去湿空气中夹带的水滴后从空气出口排入大气。
因为轴流风机位于设备上部，向上抽吸空气时在轴流风机下部形成了负压区域，加速管外表面水膜的蒸发，所以强化了管外传热。
在运行过程中，软水在管内流动，空气、冷却水走管外，空气由下往动，喷淋水则由上向下流动，冷却水、空气与软水为交叉错流形式，而冷却水与空气为逆流形式。就整个流程的布置而言，也强化了传热传质的过程。
蒸发式空冷器（简称蒸发空冷）是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体，且兼有二者之长的新型节能、节水型冷凝冷却设备；它具有传热、投资省、操作费用低、结构紧凑、占地面积小、安装、维护方便而且维护费用低、操作稳定可靠等优点；适用于炼油和化工行业中各种塔顶油气的冷凝冷却、油品的冷却、压缩机级间冷却，适用于电力、冶金、制冷等行业中的冷却水、蒸汽、致冷剂及其它工艺流体的闭路循环冷却，尤其对 80℃以下的低温位介质的冷凝、冷却具有其它冷却设备难以匹敌的优点。
蒸发式空冷器作为热交换的制冷设备，风机的设置是影响制冷效率的重要因素。风机的设置通常是安装在空冷器的顶部，带动气体网动。风机的使用在转速、噪音控制、故障、风量上有着非常多的要求。大效率的保障就是在可控制转速上达到大的风量。
蒸发式空冷器是一种蒸发式冷却器，现在广泛应用于各个工业生产领域，传统的水冷方式水耗大，运行和使用设备的维护费用高，不符合环保节能的运行要求。蒸发式空冷器的工作流体在换热管中封闭式循环、用不锈钢管或碳钢管、作为导热体，通过外部喷淋水蒸发换热。使用蒸发式空冷器的显著特点是循环水质稳定，不结水垢，换热，运行费用低。
工作流体（水或其他液体），在热源以及蒸发式空冷器的盘管内进行循环。工作流体的热量流经盘管壁以显热换热的方式传递给流经盘管外表面的水中。吸收热量的水落入水盘，通过喷淋泵，经喷淋水管到达喷嘴。空气和水直接接触，一小部分水蒸发，在这个蒸发过程中，喷淋水将热量以潜热换热的方式传递给流过机组的空气，饱和的气流通过通风机传递到空气中，从而将热量消散，喷淋水被冷却后淋向盘管，如此循环。
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