节能型水膜式空冷器

节能型水膜式空冷器
节能型水膜式空冷器

节能型水膜式空冷器

上传日期:2011-04-13 上传者:

节能型水膜式空冷器的工作原理

节能型水膜式空冷器(也称为蒸发式空冷器)是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体的新型高效节能冷却设备。它的工作特点是在倾斜放置的管束的上方向下喷淋冷却水,在传热管外表面形成薄水膜。空气在风机的作用下从管束下方向上掠过管束。管外表面水膜得到迅速的蒸发,从而强化了管外传热,达到了冷却管内软水的目的。

节能型水膜式空冷器除了依靠水膜与气流间的显热传递外,更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2386.5 kJ/k g),使得总体传热效率大大的提高。

设备运行时,传热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,轴流风机将饱和的湿空气抽出并使其穿过位于喷水系统上方的捕雾器,除去饱和的湿空气中夹带的水滴后从空气出口排入大气中。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,空气由下向上流动,喷淋水则由上往下流动,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。

节能型水膜式空冷器原理结构图

节能型水膜式空冷器的应用:

节能型水膜式空冷器是软水密闭循环冷却系统的重要组成设备。软水密闭循环冷却系统较之老式的冷却塔开路循环冷却系统有明显的优越性:运行安全可靠;节水效果显著;运行费用较低;且解决了冷却水对冷却壁的腐蚀问题;同时我们在系统中增加了常温除氧设备,解决了氧腐蚀的问题。节能型水膜式空冷器作为系统中的主要设备具有节水、节能、冷却效果好等特点。

该设备在石化、冶金、电力行业使用已非常广泛,节能型水膜式空冷器作为一种新型的节能换热设备在该系统中的应用前景非常好。节能型水膜式空冷器适用于冶金行业的高炉软水闭路循环、连铸及连轧结晶器软水闭路循环、加热炉软水闭路循环、鼓风机、电机、轧钢机等设备的冷却水系统;电力行业的汽轮机的猫爪、主汽门、中联门、水泵座,水泵轴承、风机轴承、发电机、电动机等需冷却的装置或设备;冷冻厂氨气冷凝、空调系统的冷凝器冷却水系统;炼油化工厂的低温位油品冷却、各种塔顶油气的冷凝冷却、蒸汽及其它工艺介质的冷凝冷却。在当前全国水资源及能源紧张,大力提倡节能、节水的情况下,在冶金、电力、炼油、化工、制冷、轻工等能耗、水耗较大的行业,大力推广节能型水膜式空冷器具有十分重要的经济意义和巨大的社会效益。

设计选型:

节能型水膜式空冷器的型号为WL,宽度一般为3m,长度有9m、6m、3m,换热面积需经复杂的工艺计算后确定。冷却温差可在2℃~10℃之间,每台处理水量可达200m3/h~600m3/h,并且可根据用户场地的大小进行灵活的布置。在用

户提供了必要的工艺条件后,我们将及时为用户提供工艺设计、选型、施工图设计和设备制造一条龙服务,并承担工艺性能保证,产品售后服务。

空冷器

一、空冷器基础知识 1.什么是空冷器? 答:空气冷却器是以环境空气作为冷却介质,横掠翅片管外,使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备,简称“空冷器”,也称“空气冷却式换热器”。空冷器也叫做翅片风机,常用它代替水冷式壳-管式换热器冷却介质,水资源短缺地区尤为突出。 2.空冷器主要由哪几部分设备或部件构成? 答: 空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗所组成。 3.空冷器如何分类? 答:以空冷器冷却方式分类,可分为:干式空冷器,湿式空冷器,干-湿联合空冷器,两侧喷淋联合空冷器;以空冷器管束布置型式分类,可分为:水平式空冷器,斜顶式空冷器,立式空冷器,圆环式空冷器;以空冷器通风方式分类,可分为:自然通风式空冷器、鼓风式空冷器、引风式空冷器。 4.空冷器翅片管有那些型式? 答:空冷器翅片管有L型翅片管,LL型翅片管,G型(镶嵌式)翅片管,KL 滚花型翅片管,DR型双金属轧制翅片管,TC型椭圆管套矩形片翅片管,T60型板翅片翅片管等结构形式。 5.空冷器管箱有哪些型式? 答:空冷器管箱有丝堵型管箱,可卸盖板管箱,集合管式管箱,可卸帽盖板管箱,全焊接圆帽管箱,整体锻造管箱等结构形式。 6.空冷器的风机有哪些基本型式? 答: 引风式风机的优点有:1.气流分布均匀,2.噪音较小,3.管束下部空间可以利用,缺点有:1.风机安装在管束的上部,受管束高温的影响,不利于维护风机。2.经管束后进入风机的空气温度较高,故引风式比鼓风式消耗功率约大10%。3.管束需从下部检修,操作不方便。 8.鼓风式风机有哪些优缺点? 答: 鼓风式风机的优点有:1.易于产生湍流,对传热有利。2.操作费用较低。3.可以从上部检修管束,操作方便。缺点有:1.气流分布不均匀。2. 管束上部敞开容易受日光和雨水的影响。 二、设计

空冷器配管设计导则

空冷器配管设计导则 AIR COOLERS PIPING ARRANGMENT NOTES: 1.在空气冷却器(AIR FAN COOLER)中,被冷却流体在管路中应往下流。塔 槽顶部与空气冷却之进口端间,管路不可有POCKET; 2.在空气冷却器之流体为二相流时,入口需为对称配管; 3.空气冷却器之进口NOZZLE多于6小时,须先分二股进入,以使入口分配 均匀,四个以下的NOZZLE可同时由一侧进入; 4.进口端管线和其相接设备间的管线,在挠性允许范围内,愈短愈好; 5.进口管线常为高温,热膨胀量较大,且空气冷却之NOZZLE极为脆弱,故 特别考虑管线之挠性、应力、支撑问题; 6.空气冷却器在配置时,须考虑马达,风扇之维护,吊装空间; 7.空气冷却器之操作平台,在CROSS WALKWAY和CENTER WALKWAY之 宽度为760MM。两翼侧端之宽度MIN.为1,200MM,当空器冷却器之长度超过15M时,须另做一个CROSS WALKWAY; 8.在进出口端之维护平台其宽度为760MM,并须有爬梯和CROSS WALKWAY 相连接; 9.爬梯起点在地面,当操作平台高于3M,或爬梯起点于平台上,平台与平台 之高度超过2.4M时,皆须加GAGE以确保安全; 10.当须装置THERMOWELL CONNECTION和PRESSURE GATE时,尽可能 接近NOZZLE; 11.在空气冷却器进口端须加装一对FL’G以利于拆卸维护空气冷却器时之吊 装; 12.气体在MAIN HEADER中将会产生CONDENSATE,而使管路堵塞,故必须 将MAIN HEADER置于较AIR COOLER之INLET NOZZLE为高之地方,切不可妨碍维护、吊装空间; 13.为了减少压力降,从MANIFOLD至AIR COOLER NOZZLE.之管路可配置 呈直线,并且越短越好,如此才可推动AIR COOLER, 利用AIR COOLER 之CAP来吸收膨胀量; 14.栏杆和AIR COOLER之空间须保持150-200之距离,以利于维护操作; 15.在DOUBLE PASS之AIR COOLER中,OUTLET和INLET在同一侧时,则 须再详细考虑膨胀量之大小和方向,而决定是否可为直线配管(NOZZLE到HEADER), 或作LOOP来降低NOZZLE之受力; 16.利用HEADER BOX间之GAP还无法达到完全吸收其膨胀量时,可同时使 用COOL SPRING之方法来补助; 17.利用HEADER BOX之GAP来吸收管线热膨胀量时,GAP之大小必须依API 661CODE之规定,且须详细核对场上制造图及计算膨胀量。

空冷器知识

空冷器管束泄漏的处理方法 1.换热管堵漏 空冷器管束经过一段时间的运行后,由于腐蚀等原因造成穿漏,可以采用化学粘补、打卡注胶和堵管等修理方法处理。当换热管泄漏量小时,可在不停车的情况下将管外的翅片除去,然后再进行化学粘补包扎或打卡注胶堵漏;如果不能用上述方法消漏,则应将管束停车吹扫干净,拆开管箱上的丝堵,在换热管两端用角度3°~5°的金属圆台体堵塞,以达到消漏。 2. 换管 当空冷器管束非均匀腐蚀或制造缺陷而泄漏时,可采用换管消漏。首先将要更换的管子拆下,清洗管箱管孔。更换新管时,将管子中间稍拉弯曲,即可从两端管板孔穿入,穿入后进行胀接或焊接。空冷器翅片管的管子材料如何选用? 一般来说,翅片管的基管和翅片可采用各种金属材料进行组合,但在具体选用时既要考虑被冷介质的性质,操作条件,也要考虑材料本身的工艺性能、价格等因素。管子的材料一般用碳钢、不锈钢、铜、铝、钛、镍、铜合金、蒙乃尔合金以及碳钢-不锈钢双金属管,也有在碳钢管内衬一层搪瓷。 应用最多的是无缝钢管。在工作压力和温度较低而对防腐要求又不高的空冷器中,可采用高频焊接的有缝碳钢管,以降低造价。铝和铝合金管子只在低于0.2 MPa和150℃条件下使用。 空冷器风机的叶片制造材料主要有两种: 1.铸铝叶片 强度及耐温性均好,但总量因素使其只能用于薄翼型叶片,空气效率较低。 2.玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)叶片

●强度好,耐温性差,一般为空腔薄壁结构或泡沫塑料填充,适用于各种叶型截面,制造精度 高,空气效率亦高。 叶片损坏原因: ●叶片安装不当 ●叶片材质缺陷 处理方法: ●重新装配叶片并调整好叶片的角度;每台风机叶片的安装角度应按空冷器单元或组的设计总 装图规定的角度,或按操作工况要求的角度安装。叶片角度误差不得大于±0.5°,安装角度的测量部位在叶片的标线位置(叶片出厂时,一般在叶片上涂有黄色或其他颜色标线位置标记)。 ●更换叶片 空冷器的检修维护 空冷器检修包括哪些主要内容: ?清扫检查管箱及管束。 ?更换腐蚀严重的管箱丝堵、管箱法兰的联接螺栓及丝堵、法兰垫片。 ?检查修复风筒、百叶窗及喷水设施。 ?处理泄漏的管子。 ?校验安全附件。 ?整体更换管束。 ?对管束进行试压。 ?检查修理轴流风机。 空冷器管束的维护注意事项 1.检查管束各密封面不得有泄漏现象.如有泄漏时,丝堵式管箱可将丝堵适当拧紧,仍无效果时,应停机更换垫圈或换丝堵(凡需更换垫片或螺接紧固件时,应先停机并将介质防空,然后进行). 2.翅片管端泄漏时,允许将管子重胀.重胀次数不得超过2次,并注意不要过胀.无法用胀接修复时应更换翅片管.作为临时措施,也允许用金属塞堵塞. 3.如需到管束表面上检查时,应在翅片管上垫以木板或橡胶板,以免损坏翅片. 4.铝翅片如被碰倒时,应用专用工具(扁口钳)扶直. 5.定期清除翅片上的尘垢以减少空气阻力,保持冷却能力.清除方法用压力水或压缩蒸汽冲刷. 6.检查管束热偿结构工作是否正常,浮动管箱移动必须灵活,不允许有滞卡现象. 7.定期维护时,应用蒸汽及水冲刷管束内部,务必将污垢除净.并应检查腐蚀厚度,其值不应超过规定值(碳钢为3毫米).检查后重新安装时.应更换丝堵垫片及法兰. 8.定期维护时,应在管束外表面(不包括翅片表面)涂一层银粉漆. 空冷器管束操作时应注意的事项 1.管内介质、温度、压力均应符合设计条件,严禁超压,超温操作. 2.管内升压、升温时,应缓慢逐级递升,以免因冲击驟热而损坏设备. 3.空冷器正常操作时,应先开启风机,再向管束内通入介质.停止操作时,应先停止向管束内通入介质,后停风机. 4.易凝介质于冬季操作时,其程序与3条相反. 5.负压操作的空冷器开机时,应先开启抽气器,管内达到规定的真空度时再启动风机,然后通入管内介质,停机时,按相反程序操作.冬季操作时,开启抽气器达到规定真空度后,先通入管内介质,再启动风机,以免管内冻结无法运行. 6.停车时,应用低压蒸汽吹扫并排净凝液,以免冻结和腐蚀. 7.开车前应将浮动管箱两端的紧定螺钉卸掉,保证浮动管箱在运行过程中可自由移动,以补偿翅片管

表面蒸发式空冷简介

表面蒸发空冷器的工作原理 表面蒸发空冷器是一种将水冷与空气冷却、传质传热过程融为一体的高效冷凝冷却设备。其工作原理,是用泵将下部贮水池中的循环水输送到位于水平放置的光管(或翅片管)管束上方的喷淋分配器,由分配器的喷嘴将冷却水向下喷淋道热管表面,使管外表面湿润并形成连续的水膜。同时用风机将空气从设备的下部空气吸入窗吸入,自下而上掠过管束。 传热过程一方面依靠水膜与空气间的显热传递来进行;另一方面利用管外水膜的迅速蒸发来强化管外传热。由于水的汽化潜热很大,水膜的蒸发强化管外表面的传热,使设备总体传热效率较单纯的空冷器或水冷器高许多。 表面蒸发空冷器结构特点: 将冷却塔和列管式换热器合为一体,省去了单独的循环水系统,减少了设备的占地面积。 采用光管作为传热管,可大大降低设备的一次性投资。亦可使用翅片管进一步强化传热。 光管阻力小,风机负荷相应降低。 表面蒸发空冷器传热特点: (1)、表面蒸发空冷器适用于入口温度低于80℃的介质的冷凝冷却,冷后介质出口温度,可接近于环境湿球温度。 (2)、表面蒸发空冷器能同时利用冷却水的潜热和显热。传热效果比水冷器提高34%。 关于优点: 1.表面蒸发空冷由于利用汽化潜热,水的汽化潜热约2400kJ/kg,而壳管式冷凝器中冷却 水温升10℃,水只能带走约42kJ/kg 的热量,理论上表面蒸发空冷耗水量只有壳管式的1%~2%,考虑蒸发式冷凝器的效率,实际耗水量约为5%~10%,节水显著。 2.表面蒸发空冷排热能力的大小取决于湿球温度,理论上与干球温度无关,而湿球温度相 对稳定,因此夏季运行稳定,对系统是非常有好处的。 关于缺点: 1.在喷水时,如果换热管外表金属温度较高(好像是超过70℃),水中的钙、镁离子变成 钙、镁盐而结垢影响换热。需要定期除垢,并且净化水质。 2.空气质量较差,固体颗粒物较多容易使管束结垢。 3.酸雨严重的地区对管束的耐腐蚀性是一个考验。 主要生产厂家: 西安大秦,兰州长征,东北的鞍冷,西安化机重庆天瑞化工、兰化机。

空冷器样本

空冷式换热器 1.空冷器型号的说明 为方便用户,我公司空冷器型号均参照GB/T15386-97《空冷式换热器》编制。 1.1管束 1.1.1管束型号的表示方法: □□□□□□□/□□□□ 翅片管基管材料(见1.1.2) 法兰密封面形式(见表1) 管程数(用罗马数字表示) 翅片管形式(见表3) 翅化比(见表2) 管箱型式(见表1) 设计压力 管束换热面积 管排数 管束公称直径:长×宽m 管束型式(见表1) 1.1.2管束型式与代号见表 表1 管束型式与代号 翅片管基管材料:当选用碳钢时可缺省,当选用武汉市润之达石化设备有限公司S、Cl-腐蚀稀土合金材料09Cr2AlMoRE时标注D,12Cr2AlMoV时标注R,选用其的抗H 2 它材料也应标注。 标注示例: a.鼓风式水平管束:长9m、宽2m;6排管;基管换热面积140m2;设计压力4Mpa;可卸盖板式管箱;双金属轧制翅片管,翅化比23.4;Ⅵ管程;接管法兰密封面凹凸面;材料09Cr2AlMoRE,管束型号为:GP9×2-6-140-4.0K1-23.4/DR-VIMFMD。 b.引风式水平管束:长9m、宽3m;6排管;基管换热面积193m2;设计压力2.5Mpa;丝堵式管箱;L型翅片管,翅化比23.4;Ⅱ管程;接管法兰密封面环连接面;材料为碳钢的管束型号为:YP9×3-6-193-2.5S-23.4/L-ⅡRJ。

表2 翅化比及迎风面积比(参照JB/T4740-1997)

1.2构架 1.2.1构架型号表示方法: □□□□ 风箱型式(见表3) 风机直径×102mm/台数 构架公称尺寸长×宽m(对斜顶式构架为长×宽×斜边长) 开(闭)型 构架型式(见表3) 标注示例: a.鼓风式空冷器水平构架长9m、宽4m;风机直径3000mm,2台,方箱型风箱;闭式构架型号为:GJP9×4B-30/2F。 1.2.2型式与代号 表3 1.3风机 1.3.1风机型号表示方法: □□□□□□□ 电动机功率KW 风机传动方式(见表4) 叶片数(见表4) 叶片型式(见表4) 叶轮直径×102mm 风量调节方式(见表4) 通风方式(见表4) 标注示例: a.鼓风式,停机手动调角风机;直径2400mm、B型玻璃钢叶片;叶片数4个;悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率18.5KW的风机型号:G-TF24B4-Vs18.5 b.引风式,自动调角风机;直径3000mm、R型玻璃钢叶片;叶片数6个;悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率15KW的风机型号:Y-2FJ30R6-Vs15

蒸发式空冷器

蒸发式空冷器 蒸发式空冷器(以下简称蒸发空冷) 蒸发式空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能冷却设备,它具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低、安装、维护方便等优点。在炼油、冶金、电力、制冷、轻工等行业中有着广阔的应用前景,是空冷技术发展的新方向。蒸发空冷的研究始于六十年代,主要应用于发动机引擎夹套水冷却、压缩机级间冷却、润滑油冷却等。我国在八十年代初从国外引进的十几套石蜡成型装置中均采用了蒸发空冷作为氨气的冷凝器。 发式空冷器是将管式换热器置于塔内,通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。由于是闭式循环,其能够保证水质不受污染,很好的保护了主设备的高效运行,提高了使用寿命。外界气温较低时,可以停掉喷淋水系统,起到节水效果。推着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏,近几年密闭式冷却塔在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用。 蒸发式空冷器,也叫做闭式冷却塔、封闭式冷却塔或密闭式冷却塔。蒸发空冷器循环冷却水系统在冶金、石化、电力、化工、建材等行业都有应用。上世纪九十年代以来,我国炼铁高炉开始应用闭式空冷循环水系统,对防腐、减轻结垢,从而提高换热装置和设备的运行效率与使用寿命均有明显效果。这个系统采用了板式换热器。高炉回来的热软水(55℃)被板式换热器冷却后,经升压再送高炉使用;而冷却水通过板式换热器后温度升高,送

冷却塔降温,降温后经加压再送板式换热器作冷却介质使用。软水循环量与冷却水循环量之比,一般为1:1。 节能型水膜式蒸发空冷器 水膜式蒸发式空气冷却器闭式循环水系统 该系统采用节能型水膜式空冷器替代原板式换热器和冷却塔,运行效率高,冷却水循环量可减少4/5,其运行电量亦可减少4/5。同时,在该系统中采用了常温除氧设备和脱气装置,可进一步减小腐蚀,且可确保系统的稳定安全运行。节能型水膜式空冷器的结构和流程如下图所示

空冷器的设计(英文)

I don't know who will be interested with my topic. Any way I’ll try my best to squeeze out my time to write more.
Today’s topic: Air-cooled Heat Exchanger Design
Highly recommended Technical Paper: “Effectively Design Air-cooled Heat Exchangers”, by R. Mukherjee, published on CHEMICAL ENGINEERING PROCESS / FEB 1997 Page 26 to 46. Abstract: This primer discusses the thermal design of ACHEs and the optimization of the thermal design, and offers guidance on selecting ACHEs for various applications. API 661—Petroleum, petrochemical and natural gas industries—Air –Cooled heat exchangers Applications:
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Forced and induced draft air cooled heat exchangers Recirculation and shoe-box air cooled heat exchangers Hydrocarbon process and steam condensers Large engine radiators Turbine lube oil coolers Turbine intercoolers Natural gas and vapor coolers Combustion pre-heaters Flue gas re-heaters Lethal service Unique customizations
Recommend Vendor: Hudson Products Corporation GEA Rainey Corporation Jord International Korea Heat Exchanger Ind. Co., Ltd. FBM Hudson Italiana SpA Air Cooler Design Heat Transfer Basics Air cooled heat exchangers rely on thermodynamic properties of heat transfer. Specifically, heat transfer is energy released over time. Two standard formulas used to calculate heat transfer are as follows:
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Duty=Fluid Mass Flow * Cp * Delta T The overall heat-transfer coefficient, U, is determined as follows:

表面蒸发空冷器的腐蚀与防护

表面蒸发空冷器的腐蚀与防护 表面蒸发式空气冷却器在炼油厂以及化工厂中应用较多,通常在环境温度与介质出口温度相对接近的条件下使用,比普通水平式普通干空冷器具有更好的换热效果,在满足相同换热量的情况下,占地较小,但是基于表面蒸发式空冷器在运行中需要不断喷水,所以设备十分容易受到腐蚀,进而影响使用寿命,腐蚀严重者设备将无法继续使用,导致生产中断。技术人员需要结合设备的实际使用状况以及结构特点,对其进行合理的表面处理,使设备的抗腐蚀性能有所提高,同时在焊接施工工艺方面采取有效处理方法,提高设备的抗腐蚀能力。文章就表面蒸发空冷器的腐蚀与防护进行了详细的讨论。 标签:表面蒸发空冷器;腐蚀;防护 1 表面蒸发空冷器的腐蚀机理 表面蒸发空气冷却器在运行的过程中会接触到大量的水分,如果水中含有饱和的盐类,易在特定的条件下分解,会导致盐分在金属的表面附着,水中溶解的盐类主要包括碳酸盐、硫酸盐以及硅酸盐等。其中,稳定性最差的是碳酸盐或者重碳酸盐,如果水中溶解了大量的碳酸盐,则其在温度较高的环境中,发生分解会生产水和二氧化碳。伴随着反应的进行,二氧化碳会逐渐从水中溢出,导致水溶液不再呈现中性,呈现出碱性,在碱性环境中,又促进了重碳酸盐的分解。基于反应中所涉及到的碳酸钙是一类微溶性物质,同时溶解度数值比碳酸氢钙要低很多,碳酸钙的溶解度数值与温度呈现出反比例的变化关系,当温度下降时,碳酸钙的溶解度显著升高。所以,在表面蒸发式空气冷却器的表面,微溶性盐类极易发生饱和,进而结晶析出。如果水流动的速度较低,或者传热面的光滑度较小,相对粗糙时,这部分结晶物质就更易附着在设备的换热面上,进而组成了水垢的主要成分,一旦水垢形成,则其具有较高的密度,硬度较大,所以,基于这两个特点,也被人们称为硬垢。从整个系统的角度进行分析,腐蚀作用主要分为两类,一类是微电池腐蚀,另一类是浓度差电池腐蚀。 1.1 微电池腐蚀 表面蒸发式空气冷却器的母材为碳钢,铁素体和渗碳体是碳钢的主要组织形式,基于铁素体是一类结构为体芯立方形式的,材质为纯铁,渗碳体属于化合物,有铁碳两种物质共同组成。将碳钢浸入水中,基于其电极电位具有不同的数值,所以存在电位差,基于不同的组分之间的均匀性程度较高,所以可以紧密的以交叉的形式排列在一起。形成了电连接,在这一条件下,自由电子随意的从阳极中的铁素体上部不受限制的流到渗碳体附近,渗碳体附近由于铁的腐蚀而产生的电子可以被水中溶解的氧类物质全部吸附,促进了腐蚀作用的不间断性进行。 1.2 浓度差电池腐蚀 在冷却水中所溶解的氧含量是有所不同的,根据氧含量大小的不同而引起的

空冷器计算过程

空冷器计算过程 空冷器 空冷器换热效果好,结构简单,节约水资源,没有水污染等问题,比水冷更经济,故选用空冷器。 1.计算依据 (1)进出空冷器的流量和组成: 组分 (2)设计温度40℃ (3)进空冷器温度420℃,出空冷器温度80℃ (4)进出口压力0.06MPa(表压) (5)换热量Q=2.37×106KJ/h 2.设计计算(参考资料《化工装置的工艺设计》) 查《化工装置的工艺设计》表9-31得轻有机物的传热系数为10英热单位/英尺2.h. 换算为国际单位制:K=10×0.86×4.18=204.25KJ/m2.h.℃ 假设空气温升15.3℃ 按逆流:△t1=420-55.3=364.7℃ △t2=80-40=40℃ △tm1=146.91℃ 取温差校正系数Φ=0.8 △tm=△tm1.Φ=146.91×0.8=117.53℃ 则所需普通光管的表面积: A0=Q/K.△tm(4—1) =2.37×106/(204.25×117.53 =98.73m2 由(T2-T1)/K=1.86查《化工装置的工艺设计》图9-120得: 最佳管排数为n=6 又由n=6查表9-33得 迎面风速FV=165米/分 表面积/迎风面积=A0/F2=7.60 则:F2=A0/7.60=98.73/7.60=12.99m2 由F1= Q/(t2-t1)FV17.3 (4—2) 式中Q—换热量,Kcal/h

(t2-t1)—空气温升 FV—迎面风速,米/分 代入数据F1=2.37×106/(15.3×165×17.3=12.98m2 取ξ=0.01 F2-F1=12.99-12.98=0.01≤ξ 即空气出口温度假设合理 以光管外表面为基准的空冷器的换热面积为98.73m2 参考鸿化厂选φ377×12的换热管 管长L=98.73×4/π×0.3532=1010米 管内流速u=143.07×22.4×4/π×0.3532=2762.5m/h=9.2m/s u=9.2m/s符合换热管内流速范围15—30米/秒,故换热管选择合理空冷器规格及型号:φ377×1010 F=98.73m2 评价,未作翅片面积核算。。。

HTRI空冷器教程

H T R I7教程 01界面熟悉 1.双击快捷图标,打开程序界面: HTRI启动界面 2.创建一个“新的空冷器” 3.设置自己熟悉的一套单位制,比如MKH公制,也可以通过来自定义。 4.接下来就是将界面中的“红框”也就是缺少的参数按你将要设计的工况填写完整, 包括如下几部分的数据, 4.1 “Process”工艺条件:包括热流体侧和空气侧; 4.2 “Geometry”机械结构:包括管子、管束、风机等; 5.当输入数据足够所有的红框消失,那么初步的输入就完成了,可以点击"绿灯"图标 运行。 02?工艺参数输入 1.点击左边目录栏的“Process”标签,右边显示的就是供工艺参数输入的界面:?? 2.我们从上到下依次来看需要输入的参数:*为必要输入参数 2.1 Fluid name –?流体名称,这里没有红框,不是必须输入的,就是自己定义下流 体描述比如“Propylene”“Oil”“Wet Air”等,要注意的是程序对中文字符不支 持,那么大家多写写英文就是了~ 本帖隐藏的内容 2.2 Phase/Airside flow rate units –?流体相态/空气侧的流量单位 *2.3 Flow rate –?流量不必多解释,热侧为质量流量。 2.4 Altitude of unit(above sea level) –?海拔高度 *2.5 Temperature –?流体的温度,单位°C (SI,MKH), °F(US),这里要注意的是 想输入0度,那么请填 0.001,不然0或0.0的输入都将被程序认为是没有输入(这 个原则在HTRI程序的其他地方也适用)。 2.6 Weight fraction vapor –?重量气相分率,那么全气相就是1,全液相就是0咯。 2.7 Pressure reference –?压力参照点,就是接下来你输入的操作压力值指的是进 口压力还是出口压力。 2.8 Pressure–?操作压力。 2.9 Allowable pressure drop –?允许压降,按照工艺条件来选择,一般热流体侧 用kPa比较直观,而空气侧常常使用mmH2O。 2.10 Fouling resistance –?污垢热阻,是一个大于0的数,单位为m2°C/W (SI), hr ft2°F/Btu (US),m2°C hr/kcal (MKH)。这里注意的是最好按照流体的实际情况

节能型水膜式空冷器

节能型水膜式空冷器 上传日期:2011-04-13 上传者: 节能型水膜式空冷器的工作原理 节能型水膜式空冷器(也称为蒸发式空冷器)是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体的新型高效节能冷却设备。它的工作特点是在倾斜放置的管束的上方向下喷淋冷却水,在传热管外表面形成薄水膜。空气在风机的作用下从管束下方向上掠过管束。管外表面水膜得到迅速的蒸发,从而强化了管外传热,达到了冷却管内软水的目的。 节能型水膜式空冷器除了依靠水膜与气流间的显热传递外,更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2386.5 kJ/k g),使得总体传热效率大大的提高。 设备运行时,传热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,轴流风机将饱和的湿空气抽出并使其穿过位于喷水系统上方的捕雾器,除去饱和的湿空气中夹带的水滴后从空气出口排入大气中。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,空气由下向上流动,喷淋水则由上往下流动,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。 节能型水膜式空冷器原理结构图

节能型水膜式空冷器的应用: 节能型水膜式空冷器是软水密闭循环冷却系统的重要组成设备。软水密闭循环冷却系统较之老式的冷却塔开路循环冷却系统有明显的优越性:运行安全可靠;节水效果显著;运行费用较低;且解决了冷却水对冷却壁的腐蚀问题;同时我们在系统中增加了常温除氧设备,解决了氧腐蚀的问题。节能型水膜式空冷器作为系统中的主要设备具有节水、节能、冷却效果好等特点。 该设备在石化、冶金、电力行业使用已非常广泛,节能型水膜式空冷器作为一种新型的节能换热设备在该系统中的应用前景非常好。节能型水膜式空冷器适用于冶金行业的高炉软水闭路循环、连铸及连轧结晶器软水闭路循环、加热炉软水闭路循环、鼓风机、电机、轧钢机等设备的冷却水系统;电力行业的汽轮机的猫爪、主汽门、中联门、水泵座,水泵轴承、风机轴承、发电机、电动机等需冷却的装置或设备;冷冻厂氨气冷凝、空调系统的冷凝器冷却水系统;炼油化工厂的低温位油品冷却、各种塔顶油气的冷凝冷却、蒸汽及其它工艺介质的冷凝冷却。在当前全国水资源及能源紧张,大力提倡节能、节水的情况下,在冶金、电力、炼油、化工、制冷、轻工等能耗、水耗较大的行业,大力推广节能型水膜式空冷器具有十分重要的经济意义和巨大的社会效益。 设计选型: 节能型水膜式空冷器的型号为WL,宽度一般为3m,长度有9m、6m、3m,换热面积需经复杂的工艺计算后确定。冷却温差可在2℃~10℃之间,每台处理水量可达200m3/h~600m3/h,并且可根据用户场地的大小进行灵活的布置。在用

直接蒸发式空气冷却器设计的优化汇总

直接蒸发式空气冷却器设计的优化 摘要:本文对直接蒸发式空气冷却器的换热特性进行了分析,采用计算机编程模拟了直接蒸发式空气冷却器的一些性能,为制冷系统的优化提供参考。关键词:接蒸发式空气冷却器流速压降优化分段分析法直接蒸发式空气冷却器选用合适的风速和制冷剂质 摘要:本文对直接蒸发式空气冷却器的换热特性进行了分析,采用计算机编程模拟了直接蒸发式空气冷却器的一些性能,为制冷系统的优化提供参考。 关键词:接蒸发式空气冷却器流速压降优化分段分析法 直接蒸发式空气冷却器选用合适的风速和制冷剂质量流速对于其换热性能及能耗有重要的影响。本文利用计算机采用分段分析法模拟了直接蒸发式空气冷却器的一些性能,为制冷系统的优化提供参考。 1 直接蒸发式空气冷却器的结构 空气冷却器的表面式蒸发器都采用翅片管式。氟利昂翅片管式蒸发器的结构常用紫铜管外套铝片制成。铜管直径由至,铝片厚。在以上工作的蒸发器翅片节距在之间,并采用整套片式。空调用空冷器由于传热系数高,因而排数少,一般不超过6排。 2 直接蒸发式空气冷却器的传热过程 空冷器中的传热过程包括:管内制冷剂的流动沸腾换热;通过金属壁、垢层的导热过程;管外空气的放热过程(对流换热)。 2.1 制冷剂侧的换热 制冷剂侧沸腾换热采用分段分析法,即按照干度来分段计算。每一段的制冷剂侧的沸腾换热系数的求法按照文献 [2]推荐的公式计算。 2.2 空气横向掠过肋管管束时的换热 空气横向掠过肋管管束时的换热系数的计算按照文献[3]中提供的公式计算。这里就不做重复了。

2.3 通过管壁与垢层的附加热阻 管壁热阻为(),对于铜管,由于其导热系数很高,该项热阻可以不计。但对于钢管则应予以考虑,本论文的想象程序中取为。 油膜热阻的考虑,若为氟里昂制冷剂,一般控制含油浓度,想象时可以不考虑。 直接蒸发式空气冷却器肋管外表面积灰等造成的附加热阻,计算时一般取 0.0003~0.0001 。 3 采用分段分析法对直接蒸发式空气冷却器计算机模拟的计算步骤 在这里,我们只给出制冷剂为纯质时的直接蒸发式空气冷却器计算机模拟的计算步骤: 1)输入已知蒸发器入口制冷剂参数,蒸发压力或蒸发温度,并求入口焓; 2)输入结构参数及物性参数:结构参数中需给出基管外径,壁厚,肋片厚度,肋片节距,排列方式,管中心距;物性参数中需给出空气的导热系数,动力粘性系数,密度,比热,空气的进口状态参数,空气的出口状态参数和冷却空气量,并调用湿空气的热物性计算程序来计算空气进出口的其余参数; 3)计算空气侧换热系数,初步确定沿气流方向的管子排深数; 4)确定制冷剂循环量及每排并联的肋管根数; 5)根据干度分段,,分为段; 6)计算局部微元段换热量 ; 7)假设局部微元段长度,可求局部微元面积; 8)局部微元段热流密度(以管内表面积为基准),是计算制冷剂侧换热系数的必需已知量; 9)调用制冷剂侧换热系数计算程序,算; 10)计算局部传热系数(以管内表面积为基准)

搪瓷技术在表面蒸发式空冷器中的应用

搪瓷技术在表面蒸发式空冷器中的应用 Application of Enamel Technology in Surface Evaporation Air cooled heat exchanger 李永花 Li Yonghua (兰州泰合石化设备有限责任公司甘肃兰州) Lanzhou Taihe Petro-chemical equipment CO.LTD Gansu Lanzhou 摘要:顺应国家节能降耗的新形势,利用空气作为冷却介质的冷换设备——空冷器,在石油炼化行业中得到越来越广泛的使用。其换热元件的腐蚀、结垢、换热效果等问题在实践中显得尤为重要。而搪瓷换热元件具有表面光滑、耐腐蚀、易冲洗、热阻小等优点,从根本上能够解决空冷器换热元件腐蚀、结垢、换热等问题。延长了设备的检修周期,从而降低设备的运行成本,提高了石化企业的综合效益。 Abstract:With the new situation of the country's energy consumption,use as the cold air cooling medium for equipment—surface evaporation air cooled heat exchanger,in petroleum refining and widely used in industry.The heat of corrosion and scaling components, heat effect in practice problems appear particularly important.And enamel elements with smooth surface heat,corrosion resistant, easy washing, thermal resistance, etc,to solve fundamentally generators heat corrosion, components, heat scaling problems.The equipment maintenance cycle extended,so as to reduce the cost of the operation of equipment,to improve the comprehensive benefit of petrochemical enterprise. 关键词:搪瓷管耐腐蚀热效率表面蒸发式空冷器应用 Keywords: enamel-tube,corrosion,thermal,surface evaporation air cooled heat exchanger,application 1.搪瓷管的核心技术及特点: 搪瓷管兼备金属优异的力学性能、传热性能和无机材料的耐腐蚀等性能。其技术核心是将普通碳钢钢管表面涂上搪瓷。搪瓷是一种将无机化合物瓷釉涂搪在换热管表面,经过高温烧制使金属和无机材料在高温下发生物理化学反应,析出晶体并形成化学键,把二者牢固地结合成一个整体。其主要成份是:SiO2、B2O3、Na2O、Pb O、TiO2、Ca O、F2。 (1)经搪瓷后的换热管瓷釉表面抗拉力强度≥52 MPa、抗弯强度≥43 MPa、硬度(HV=652),瓷釉与金属基管结合处粘结强度≥4.6 MPa,故瓷釉本身的强度及其与金属基管的结合强度足以抵制物料流动对其表面产生的冲刷。 (2)经试验及实践证明,搪瓷换热管导热系数为10W/×10-6(m.k)、传热系数为24.2 w/(m2?℃)、灰污热阻为0.001~0.0015 w/(m2?℃),虽比普通10#钢换热管低约10%,但却是有机硅涂料的2倍,在工业应用中搪瓷管换热器的换热效率比10#钢换热器仅低约3%。 (3)在酸性环境(8%H2SO4溶液)中浸泡搪瓷管,失重率为ΔG≤0.14mg/dm2,在碱性环境(4%NaOH溶液)

浅析空冷器管束组装工艺

浅析空冷器管束组装工艺 对于空冷器来讲,管束结构是它的关键零件,气体经由它来实现换热。所以,积极的分析空冷器管束组装工艺的措施,对于提升其总体质量来讲有着非常重要的作用。 标签:空冷器;组装工艺;具体措施 所谓的空冷却器,它是将空气当成是冷却媒介,是一种热交换设备,其被大量的应用到炼油以及石化等领域之中。其中管束结构是它的重要零件,设计有序,质量合格,是确保其运作稳定的关键因素。 1 对于管束结构的组成分析 1.1 翅片管的支撑结构 设备的横向管束以及翅片管排与排之间多采用波纹板进行支撑。在具体使用时,其外面的翅片管稳固,确保它不会发生振动,中心的翅片管由于受到外在管线的重力干扰,它的振动比对于最外面的管线要小很多,而中心还是使用波纹板,此种结构才是最优秀的支撑结构。 对干一湿联合式空冷的立放管束和斜式管束,如果此时使用波纹结构就会导致管线发生下垂。用定距盒作为翅片管的支撑件可以使翅片管四周受力,避免它下垂。具体的讲,因为管的累积误差和生锈现象,会导致出现很大的干扰因素,进而导致管子口形成一种力,如果厉害的话会导致其受损,进而引发渗漏问题。 针对支撑结构所面临的不利因素,参照管壳式换热器的折流板结构,使用支撑物质将材料放到下面,几块支撑板叠起后与管板一次划线钻孔而成,这就确保了管控之间的同心度,降低了管线制作的难度,而且要在所有的支撑板中设置一个套筒,将翅片支撑起来,这样就可以避免管线垂降,避免错位问题出现。 1.2 选取翅片种类 如今的类型非常多,比如:I型简单绕片管、L型绕片管、LL型绕片管、镶嵌翅片管、双金属轧片式翅片管、椭圆翅片管等几种,它们有着各自的优点。和别的翅片比对来看,双金属轧片式翅片管经过轧制,其内外管联系密切,不但能够提升传热性,还能够防止碳钢管发生缝隙。除此之外,还比较稳定,不容易发生变形,以及可以使用高压物质清除杂物等的优势。所以,比对来看,使用这种管线的效果会更好。 2 关于其工艺步骤 2.1 开展好前期的准备活动

蒸发式空冷器使用说明书

蒸 发 式 空 冷 器 操作使用说明

蒸发式空冷器 操作使用说明 安装、使用和维护本设备前,应仔细阅读本使用说明书! 一、作用与用途 蒸发式空冷器是甲醇(合成氨)生产系统装置中冷却换热设备的最新换代节能产品,它是甲醇(合成氨)生产系统装置中的主要换热设备之一。又称甲醇(合成氨)冷却器。 蒸发式空冷器的作用是通过冷却盘管的蒸发换热和冷却翅片的空气换热,将生产系统装置中的高温高压气体进行冷却或冷凝成液体、或对较高温度的液体进行冷却。从而达到生产工艺的要求。蒸发式冷却器主要应用于甲醇、合成氨等生产系统的合成工序、精馏工序、压缩及变换工序、冰机系统、蒸汽冷凝等关键工艺过程。分为压缩机级间冷却、甲醇(合成氨)合成气冷却冷凝、甲醇精馏工序冷却(冷凝)、天然气或焦炉煤气转化工序气体冷却、净化工序冷却(冷凝)等。为年产10万吨及以下、18万吨及以下、30万吨及以下成套设备。蒸发式空冷器系列产品还适用于炼油、化工、冶金、制冷、轻工、电力、食品、饮料等行业。 二、产品结构与工作原理 蒸发式空冷器由空冷式冷却翅片部件、蒸发式冷却盘管部件、水箱及自动补水喷水和水处理装置(包括水泵、自动补水浮球阀、专用喷嘴等)、 进风百页窗及轴流风机和自动变频控制器装置(包括进口变频控制器、大 图一 口径轴流风机)、热浸锌底座及框架、静电喷塑外壳、工艺管口等组成(见

图一)。采用不锈铝或热浸锌翅片、304不锈钢无缝钢管或10#碳钢无缝钢管热浸锌、钢板为热镀锌板或冷轧钢板静电喷塑,水泵、风机配套电机采用防爆户外型,所有螺栓及固定件均进行防腐防锈处理。 蒸发式空冷器是以水和空气为冷却介质,利用循环冷却水的蒸发潜热和含水蒸气的空气带走被冷却(冷凝)气体中或被冷却液体中的热量。工作时循环冷却水由水泵送至冷却盘管部件上部的喷淋水管中,经喷嘴均匀地喷淋在冷却盘管的外表面,形成一层很薄的水膜。高温高压气体或高温液体从盘管部件和翅片部件上部集管进入,分配给每一根冷却管,冷却管内的热量通过管壁传给管外表面的水膜,使水膜蒸发,从而实现热量的交换。而水膜蒸发成为水蒸气后与空气混合成为湿空气,由轴流风机引抽经过冷却翅片部件,对冷却翅片管内的高温高压气体或高温液体进行冷却,从而实现又一次的热量交换。经过热量交换的湿空气被引抽至设备外进入大气当中,没有被蒸发的循环冷却水吸热后滴落(滴落过程中被冷却)到下部的的水箱内,与补充的新鲜水(由浮球阀自动补给蒸发掉的水份)混合供水泵循环使用。 三、产品特点与关键技术 蒸发式空冷器是根据热力学、传热学工作原理,采用蒸发式冷凝器与风冷冷凝器相结合的换热机理,是最新一代的高技术高性能高品质的换热设备。 合理的配管和设计参数优化设计,使流体的流动阻力控制在工艺技术要求的范围以内;利用轴流风机引抽风造成盘管箱内的负压,加大了水分的蒸发从而加强了换热;专用喷嘴使冷却水最大限度的与盘管表面接触换热;冷却翅片部件的设置避开了水在高温状态易结垢现象,从而使蒸发式冷却器的单位面积热负荷得到显著提高,并延长了设备使用寿命;采用了装卸灵活的百页窗,避免了同类产品经过长时间的运行使进风口被堵降低换热效果的现象,更能适应恶劣的工作环境;高效脱水器具有防止腐蚀及生化侵蚀的作用,且其独特的多曲面结构能有效地收集湿空气中的水分,使水的飘逸率可减少到最低。 预冷技术——高温高压气体在冷凝冷却前先进行预冷,通过从蒸发式冷却器盘管中排出的湿空气在排入大气前进行大风量、大温差的冷却,可使高温高压气体得到冷却。本项技术可达到三个目的:①提高了蒸发式冷却器的冷凝冷却效果,经实践证明传热效果可提高10%以上;②减缓了盘管

空冷器管束泄漏原因分析及预防措施

空冷器管束泄漏原因分析及预防措施 摘要:本文从空冷器介绍入手,分析了空冷器翅片管发生泄漏的两个典型原因及相应的预防措施,最后从保证现场连续生产的要求出发,介绍了常规消缺的方法。 关键词:空冷器翅片管泄漏低温 一、空冷器 空气冷却器是以环境空气作为冷却介质,横掠翅片管外,使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备,简称“空冷器”也叫“空气冷却式换热器”。空气冷却器可用于管内流体冷却或冷凝,广泛应用于炼油、石油化工蒸汽的冷凝,化工工艺各种反应生成物的冷却,循环气体、循环水的冷却和火力发电站汽轮机排汽的冷凝。常用它代替水冷式管壳式换热器冷却介质,可节省大量工业用水,减少环境污染,降低基建费用。特别在缺水地区,以空冷代替水冷,可以缓和水源不足的矛盾。但耗电量、噪声和占地面积均大,冷却效果受气候变幻影响较大。 空冷器工作时,起换热功能的主要部件是它的管束-翅片管,翅片管是由光管和翅片组成。与光管相比,翅片管传热面积更大,传热效率更高,同样热负荷下,翅片管管壁温度有所降低,这对减轻金属面的高温腐蚀和超温破坏是有利的。但是,空冷器翅片管会由于各种各样的原因发生泄漏,翅片管一旦发生泄漏,将对工艺生产运行产生影响。那么,造成空冷器翅片管泄漏的原因有哪些呢?又该采取怎样的措施来降低泄漏发生的可能性,确保工艺生产连续进行呢? 二、翅片管泄漏原因分析及控制措施 1、腐蚀造成的泄漏及对策 空冷器运行中,工艺介质对设备产生腐蚀的物质主要有:硫的化合物、无机盐类、环烷酸、氮的化合物等。这些杂质虽然含量不多,但危害却极大。此外在工艺介质中加入的溶剂及酸碱化学剂也会形成腐蚀介质,加速设备的腐蚀。 某天然气装置再生器空冷器翅片管管束发生泄漏。截取部分泄漏管束,观察其宏观外貌,然后采取对管壁残留物质的化学成分分析、金相检验、断口分析以及X射线衍射分析等手段,对翅片管泄漏的原因进行了分析。结果表明:由于天然气中含有腐蚀性介质,介质中的二氧化碳使管内壁出现酸性水腐蚀环境,在水相部位管壁腐蚀明显减薄,二氧化碳分压较高引起严重的局部腐蚀,以致穿孔并最终发生泄漏。

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