空冷器知识
第六章_空冷器课件
水平引风式
水平鼓风式
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构 架：支撑空冷器上的所有部件； 百叶窗：保证空冷器管束免受环境的影响，同时有调节风量
的作用。
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• 立式——结构紧凑，占地面积小。管内热流体阻
力较水平式小。但空气分布不均匀，易受到自然 风的干扰，故只适用于小型空冷器和湿式空冷器。
风机水平放置式
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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、设计空冷器风机的叶片制造材料有哪些？有何特点？答：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。
第六章 空冷器课件
罗马数 字表示 管程 数 法兰 型式
-
P-水平式 X-斜顶式 以分式表示，分 子为翅片表面积； 分母为光管外表 面积，单位为m2。 R-绕片式 G-镶片式 管法兰的密封面型式 a-平面型 b-凹凸型
e.g. P9×3 – 4 3020/129 1.6MPa Ⅱa 型管束 ×
• 干－湿联合空冷器——实际上 是增湿型和喷淋型联合使用。 空气先通过低温管束，在通过 高温管束，将低温管束的出风 作为高温管束的进风，对湿空 气二次利用。 特点： 占地面积小 投资省 运行费用低 管束面积须匹配得当
6-2、空冷器的构架
构架应具有良好的稳定性， 通常由型钢组成，也可采用钢筋 混凝土结构。 表6-12 构架基本尺寸 风筒（图6-14）：连接管束 和风机，有方箱型和过渡锥形。 风筒应有足够的角度，以免气流 压力降过大或速度场不均匀。目 前规定以气流扩散角来限制风筒 高度的最低值，角度不易超过 45°。
二、翅片管的型式和性能比较
空冷器翅片管类型有： • 绕片式（图6-15、6-16）——将薄金属带呈螺旋形缠绕到金属管上制 成，因翅片截面不同分为I型、L型、L L型。翅片通常采用铝。 • 镶片式（图6-17）——G型，将I型翅片边缠绕边镶嵌到金属管壁上预 先轧制出的螺旋形沟槽内，再碾压管表面，使镶嵌紧固。一般为钢管 铝片。 • 套片式(图6-18）——将冲压成型的翅片紧套到金属管上制成，材料 有钢管钢片或铜管铝片或铜管铜片。 • 双金属轧片式(图6-19）——将铝管紧套在钢管上，然后在铝管上轧 出翅片。
（二）空冷器的分类
空冷器可按通风方式、管束布置、冷却方法等分类。 （1）按通风方式分类：鼓风式和引风式
空冷器结构及原理
空冷器结构及原理一、引言空冷器是一种常见的散热设备，用于将热量从热源传递到周围环境中，以保持设备的正常工作温度。
本文将介绍空冷器的结构和工作原理。
二、结构空冷器的结构主要包括散热片、风扇、散热管和散热底座等组件。
1. 散热片：散热片是空冷器的主要散热部件，通常采用铝合金材料制成。
散热片的表面通常呈现大面积的鳍片状结构，以增加散热面积，提高散热效率。
2. 风扇：风扇是空冷器中的关键组件之一，用于产生气流并增加空气对散热片的流动速度。
风扇一般由电机、叶片和外壳组成。
电机提供动力，叶片通过旋转带动空气流动，外壳则保护电机和叶片。
3. 散热管：散热管是用于传导热量的管道，通常采用铜或铝材料制成。
散热管内部充满了导热介质，当热源与散热管接触时，导热介质将热量传导到散热管的表面，然后通过散热片和风扇散发出去。
4. 散热底座：散热底座是空冷器与热源之间的接触面，通常采用导热材料制成，以确保热量能够有效地传递到散热管。
三、工作原理空冷器的工作原理基于热传导和对流散热的原理。
当热源产生热量时，散热底座与热源接触，热量通过导热材料传递到散热管内的导热介质中。
导热介质具有较高的导热性能，能够快速将热量传导到散热管的表面。
热量传导到散热管表面后，散热片的鳍片结构增加了散热面积，使热量更容易散发到空气中。
同时，风扇产生的气流加速了空气在散热片上的流动速度，增强了热量的对流散热效果。
通过这样的工作原理，空冷器能够快速而有效地将热量从热源传导到空气中，使热源保持在一个合适的温度范围内，确保设备的正常运行。
四、总结空冷器是一种常用的散热设备，通过散热片、风扇、散热管和散热底座等组件的配合工作，实现了将热量从热源散发到周围环境的目的。
其工作原理基于热传导和对流散热的原理，通过导热介质和散热片的结构设计，以及风扇产生的气流，实现了高效的散热效果。
空冷器的结构和工作原理的理解对于正确选择和使用空冷器具有重要意义，同时也对于了解其他散热设备的原理具有一定的参考价值。
空冷器工作原理
空冷器工作原理
空冷器是一种常见的用于冷却空气的设备，它的工作原理是利用风扇和散热器来降低空气中的温度。
它的主要组成部分是一个冷却器，其内部有许多金属片或散热鳍片。
当空冷器工作时，风扇会将热空气吹过散热鳍片，从而使空气中的热量通过散热鳍片散发出去。
同时，冷却器中的金属片或散热鳍片会帮助增加散热表面积，进一步促进热量的散发。
空冷器的工作过程如下：首先，风扇通过转动产生气流，将外部空气吸入空冷器内。
这些空气会穿过散热器中的金属片或散热鳍片，并与金属片或散热鳍片产生接触。
当空气与金属片或散热鳍片接触时，空气中的热量会传导到金属片或散热鳍片上。
接下来，风扇会将热空气吹走，并将冷藏在其内部的空气吸入空冷器内，循环这个过程以持续冷却空气。
总结起来，空冷器工作的原理就是通过风扇产生气流，将热空气从空冷器内部吹走，并将冷空气吸入内部进行循环，以达到降低空气温度的目的。
这种方法适用于一些需要有大量冷气流的场景，例如电子设备散热、机车引擎冷却等。
空气冷却器
【通风方式】 通风有鼓风和引风两种方式。①鼓风 式：空气先流经通风机后流入管束。②引 风式：空气先流经管束后流入通风机。前 者操作费用较经济，产生的湍流对传热有 利，使用较多。后者气流分布均匀，有利 于温度精确控制，噪声小，是发展的方向。 热流体出口温度主要靠调节通过管束的风 量来控制，即调节叶片的倾角、通风机转 速和百叶窗的开启程度等。对冬季易凝、 易冻的流体，可采用热风循环或蒸汽加热 的办法调节流体出口温度。
ห้องสมุดไป่ตู้
【应用】 FL系列空气（风）冷却器主要 用于行走机械（挖掘机、装卸机、叉 车、起重机、联合收割机、筑路机械、 工程机械等），并使用于其他液压、 润滑系统及换热冷却系统等，用风冷 强制将工作介质冷却到要求温度。
【清洗】 因冷却水大多数含有钙、镁离子和酸式碳酸 盐。当冷却水流经金属表面时，有碳酸盐的生成。 另外，溶解在冷却水中的氧还会造成金属腐蚀， 形成铁锈。由于锈垢的产生，冷凝器换热效果下 降。严重时不得不在壳体外喷淋冷却水，结垢严 重时会堵塞管子，使换热效果失去作用。研究的 数据显示水垢沉积物对热传输的损失影响巨大， 随着沉积物的增加会造成能源费用的加大。即使 很薄的一层水垢就要增加设备中结垢部分40%以 上的运行费用。保持冷却通道中不含矿物沉积物 可以很好的提高功效、节约能源、延长设备的使 用寿命，同时节约生产时间和费用。
【简介】 空气冷却器简称空冷器,以空气 作为冷却剂,可用作冷却器，也可用 作冷凝器。空冷器主要由管束、支架 和风机组成。空气冷却器热流体在管 内流动，空气在管束外吹过。由于换 热所需的通风量很大，而风压不高， 故多采用轴流式通风机（见流体输送 机械）。
管束的型式和材质对空冷器的性能影响很大。 由于空气侧的传热分系数很小，故常在管外加翅 片，以增加传热面积和流体湍动，减小热阻。空 冷器大都采用径向翅片。空冷器中通常采用外径 为25mm的光管，翅片高为12.5mm的低翅管和 翅片高为16mm的高翅管。翅片一般用热导率高 的材料（最常用的是铝）制成，缠绕或镶嵌到光 管上。为强化空冷器的传热效果，可在进口空气 中喷水增湿。这样既降低了空气温度，又增大了 传热系数。采用空冷器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。
空冷器基本知识
空冷器基本知识在石油化工生产中，工艺介质的冷却通常用水冷器，用得最多的冷却器是空冷器。
现将空冷器的基本知识简介如下：一、空冷器型号的意义1.管束型号的解释管程数及法兰密封面型式：S光洁面；b凹凸面；c榫槽面；d梯形槽翅化比/翅片管型式设计压力(MPa)及管箱型式S丝堵型；L法兰型；Q全焊型；J集合管型光管换热面积(㎡)翅片管排数管束公称尺寸：长×宽（m）管束放置方式：P水平式；X斜式；SL湿立失；SLX湿立斜式；XT斜顶式例：P9＊3－4－13－1.575－23。
4/GJ－Ⅱa表示：水平式管束长9m，宽3m，4排翅片管，光管面积为130m2，设计压力为1.57 Mpa,丝堵型管箱，翅化比23.4GJ型翅片管，二管程，光滑面密封。
2.构架型号的解释风机直径×102mm/数量A ：构架开式；B：闭式构架公称尺寸：长×宽（m）构架型式：JP水平式；JXT斜顶式；JS湿立式；JSL干、湿联合式；JSLX湿立斜失例：JP9＊6B－36/2表示：水平式构架，公称尺寸为9m,宽6m,闭式，风机直径3600mm，风机2台。
3.风机型号的解释电机功率（kw）风机转动方式：ａ～k风机叶片数叶片型式：B标准型；C加宽型；W宽型叶片直径：×102mm风量调节方式：SF停机手调式；BF半自调式；ZF自动调节式通风方式G鼓风式；Y引风式例：G－SF36B4－K22鼓风式，停机手调式风机，叶轮直径3600mm，B型时片，4叶，K式行动，电机功率22KW。
4.百叶窗型号的解释公称尺寸（长×宽）（m）百叶窗C调节型式：S手调；Z自调例：SC6＊3手动调节百叶窗，公称尺寸长6m,宽3m。
5.喷水装置型号的解释喷水装置代号及公称尺寸（m ）例：PS6＊3表示：喷水装置公称尺寸：长6m,宽3m. 6. 全套“空气冷却器”型号喷水装置型号/台数（干空冷无此单元）百叶窗型号/台数 构架型号/台数 风机型号/台数 管束型号/台数通风方式：引风Y ；鼓风G例：2939592/4362939⨯⨯-⨯--⨯⨯-SC SC JP B SF P P G表示：a . 鼓风式。
空气冷却器基础
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合
结构形式
适用场合及特点
优缺点
水平式－鼓风式
适用于任何场合。管 束水平放置，为防止 冷凝液滞留管中，管 子应倾斜3º或１％。
鼓风式风机叶轮呈水 平放置，置于管束下 方。进入叶片的是冷 空气。
优点是结构简单， 安装方便、管内热 流体和管外空气分 布比较均匀。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合
结构形式
适用场合及特点
优缺点
直立式－风机叶轮垂直放置
管束立放，风机叶轮 可垂直或水平放置。 多用于湿式空冷，干 湿联合空冷或小型冷 却装置。安置方向应 与平时的风向配合。 一般用于气体冷凝冷 却，也适用于真空系 统。进入叶片的是热 空气或增湿后的热空 气。
优点是结构紧凑， 占地面积小。管内 流体阻力较水平式 小。 缺点是管束中空气 分布不均匀，易受 外界自然风的干扰； 管束不易太长，否 则其刚度下降。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合
结构形式
适用场合及特点
优缺点
直立式－风机叶轮水平放置
管束立放，风机叶轮 可垂直或水平放置。 多用于湿式空冷，干 湿联合空冷或小型冷 却装置。安置方向应 与平时的风向配合。 一般用于气体冷凝冷 却，也适用于真空系 统。进入叶片的是热 空气或增湿后的热空 气。
表面蒸发空冷具有 结构紧凑，效率较 高的优点。当管内 介质的温度很低时， 由于蒸发量小也会 影响表面蒸发空冷 的使用效果。当管 壁温度处于露点时， 易产生露点腐蚀。 因采用光管，流动 阻力较低。
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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
热胀冷说的变形量.
空冷风机系统的维护保养及使用注意事项
1、日常巡检
●运行中有无异常性声音和振动.
●回转部件有无过热、松动.
2、定期维护保养
●每三个月通过注油嘴加注锂基润滑油.
●定期调整三角带的松紧度,并检查三角带胶带的磨损程度,磨损严重的应及时予以更换.
●全面检查各零、部件的紧固状态一年一次.
●风筒与叶轮的径向间隙检查一年一次.
●叶片角度及叶片沿风机轴向跳动应每年检查、调整一次.
●清除风机叶片表面油污,检查叶片损坏,半年一次.
3、使用注意事项
●风机使用角度不得超过规定的调角范围以防电机过载.
●加注黄油不应超过油腔的2/3,以免轴承过热.
●每次检修和更换电机时,必须注意接线相应,应保证风机叶轮俯视顺时针方向旋转.
●皮带传动机构的皮带应保持一定的张紧力。
如过于松弛,则电机的动力无法有效的传递至风机,
风机效率下降,甚至造成皮带飞出的事故。
●如皮带过紧，摩擦阻力增大，容易造成电机超负荷，长时间运行还会造成电机，风机轴弯曲，
轴承松动，致使振动，噪音增大，影响设备运行。
●定期检查更换风机的皮带，确保风机使用正常。