04.0空冷结构参数输入
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<Edit…>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。
空冷器操作法(终)
精心整理第1章空冷器的技术规范及使用说明主要性能参数和设备主要配置1个逆/低ACC运逆流风机通过变频器的设定可以反转运行。
空气系统各设备的主要配置如下：风机：FRP叶片，钢轮毂，刚性联轴器；齿轮箱：加热器，润滑油泵，不设防反转装置。
轴承寿命（DINISO281）：输入端10000小时；电机：380V效率大于93%，防护等级IP55，温升等级F级，设绕组温度测点，电压380V±100%，整合在变频器柜中。
系统从逆流换热管束上部联箱中的抽气口中将进入ACC系统的不凝结气体与很少量蒸汽一起抽出，不凝结气体经过分离器排入大气。
正常运行时，凝结水系统连续运行，ACC中凝结下来的凝结水靠重力自流输送到汽轮机的排汽装置。
两列的受热面的凝结水管道分别引至排汽装置液面以下。
清洗系统配置两台空冷器共用1台清洗水泵。
水泵布置在室内。
采用可靠的半自动清洗系统，即水平移动为水动，垂直运动为电动。
清洗系统控制完全独立，由就地开关控制，不进DCS。
1.2空冷器性能、使用说明ACC的控制主要是根据环境温度以及实际背压与设定背压的差值，通过1）控制风机的起停；2）调整风机的转速3）通过蝶阀启闭控制换热面积来实现背压的调控，在设计阶段GEA将提供ACC的控制策略和逻辑。
ACC的控制应单独成组，作为一个模块整合入机组DCS控制系统中实现空冷系统的智能化、自动化控制。
（PCMCC具并器出口热风回流到风机入口导致空冷凝汽器的性能下降。
由于夏季环境温度高，凝汽器已经工作在高背压状况，热风回流对机组运行更为不利。
设计上防止热风回流的措施有：1)平台的过道采用花纹钢板不采用格栅版。
2)两台机组平台合并，中间不留缝隙。
3)四周设置风墙。
4)合理选择风机参数和平台高度。
5)风机可以超速运行。
逆流管束比例选取过大会造成空冷系统整体换热效能下降，造成系统出力不足或设备投资浪费；而比例选取过小又会造成系统冬季防冻性能不佳和凝结水溶氧量上升，威胁系统防冻运行安全。
空冷器数据表
不凝气体
(kg/h)
每组空冷器总需要面积 (m2)
操作压力
[MPa(G)]
1
安全系数
17%
计算压降 污垢系数
(MPa) (m2·K/W)
26 0.000602
管外介质参数
温温度
进口/出口 (℃)
38/41
静压降
(Pa)
111
度
气压
喷淋设施 1有 2没有
2
喷淋量 (m3/h)
管束结构参管数
管束型号 GP9×3-5-193-2.5S-23.4/DR-Va 管
设备名称 减一线空冷器
数量（台）
1
管内介质参数
工艺结果
流体介质名称
减一线油 总热负荷 （kW）
1324
流体入口总流量 (kg/h)
23180
有效温差 (℃)
79.3
温度 进口/出口 (℃)
170/88
传热系数 (W/m2·K)
131
气体 进口/出口 (kg/h)
0/0
管束片数 (片)
1
蒸汽 进口/出口 (kg/h)
空气冷却器数据表
项目号: 02102-19BD-6.1
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项目名称
中国石化上海高桥分公司润滑油系统改造项目 装置名称 25万吨/年加氢裂化尾油减压分 修
业主文件号
主项
设计阶段 基础工程设计
改
设备编号 237-A-101A 设备型号、规格 GP9×3-5-160-2.5S-23.4/DR-Va
2
电动机数量
(台)
2(其中1台为变频电
风机直径 (mm)
HTRI空冷器教程
HTRI7 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<Edit…>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。
《空冷塔说明书》word版
UF-320800/4.4型空气预冷系统使用说明书KLT32E.SM二○一四年五月目录一、概述 (2)二、流程说明 (2)三、设备结构与作用说明 (3)四、主要技术参数 (6)五、安装、使用和维护 (6)六、包装运输 (11)附图 (12)附件一：随机图纸和资料 (13)附件二：空气预冷系统设备发送清册 (14)一、概述后送入空冷塔AC1101的上段；另一路（～600m3/h）由水泵WP1101(或WP1102)增压后，直接进入空冷塔AC1101中部，与从塔上段流下来的冷却水混合，作为空冷塔下段的冷却水，在空冷塔下段和空气进行热质交换后，经V1161、V1162、V1163和V1165阀排出，去用户凉水系统。
为了保证本系统的正常运转，系统中设置了一些仪表、气动调节阀门报警、联锁装置等，请用户根据流程图及成套仪控说明书进行操作。
三、设备结构与作用说明1、空冷塔(AC1101)空冷塔为填料型冷却塔。
为防空气出塔时将雾状游离水带入后续分子筛纯化系统，塔顶设有不锈钢丝网除沫器。
塔中部为填料段，填料共分上、下两段。
塔的上段（即冷段）装有65×65×1.5增强聚丙烯环，而塔的下段填料又按类型不同分两层填装：先在底层填装的是约1米高的100×50×1.0不锈钢DC环，接着填装的是约3.5米高的100×100×2.6增强聚丙烯环。
此外，在塔内上部和中部进水位置都分别设有布水器。
正常运行时，一路～160m3/h的冷冻水通过上部布水器均匀地喷淋在上段填料顶部，然后顺上段填料空隙下行流至塔的下段填料；另一路～600m3/h的冷却水在塔中部通过下部布水器均匀地喷淋在下段填料顶部，然后两股水在此汇合后一起经下段填料空隙流至塔底排出塔外。
来自空气压缩机105℃的高温空气由塔下部进入塔内后则逆水流而上，先在下段与外界所供冷却水（含塔上段流下的水）进行初步热质交换，然后进入塔上段继续与冷冻水作进一步热质交换后，经塔顶的不锈钢丝网除沫器出塔，进入分子筛纯化系统。
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/h2．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=0.01F2-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/su=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：φ377×1010F=98.73m2评价，未作翅片面积核算。
空冷
Steam from Steam Turbine
C ooling Air O utflow
C ondensate return
C ooling Air Inflow
顺、逆流单元流动图解
顺流单元工作原理: 1.正常运行时，顺流列 管内自上而下凝结水量 逐渐增加，而蒸汽量逐 渐减少； 逆流单元工作原理: 2.在逆流列管内，自下 而上，蒸汽量依次减少， 空气量逐渐增加
空冷机组冷源的极限温度为大气干球温度， 湿冷机组冷源的极限温度为湿球温度，冷源温度 高直接影响汽机的排汽温度及背压，因此空冷电 站热效率低、煤耗高，但节水显著，两者运行费 用基本相抵消
国内电站空冷系统供应商现状：
1、美国SPX（斯必克）公司在中国空冷市场上的占有 率约35%，在天津、张家口分别设有两个独资管束生产 中 2、德国GEA（基伊埃）公司德国GEA公司系空冷技术 的创始人，其技术一直处于世界领先地位，在世界空冷 市场上的占有率超过60%，在中国空冷市场上的占有率 约35%。 3、首航艾启威冷却技术有限公司。首航艾启威冷却技 术(北京)有限公司是由北京首航波纹管制造有限公司和 瑞士IHW联合设计集团共同投资的中外合资企业。 4、北京龙源冷却技术有限公司、哈尔滨空调股份有限 公司等。
空冷系统
定义及作用
直接空冷系统，又称为空气冷却系统，它是一种以节水为目的 的火电厂冷却技术，是一种以空气取代水为冷却介质的冷却方 式，是指汽轮机的排汽直接进入空冷凝汽器用空气来冷凝，空 气与蒸汽进行热交换，所需的冷却空气通常由机械通风方式供 应，其冷凝水由凝结水泵排入汽轮机组的回热系统。采用空冷 系统的汽轮发电机组简称空冷机组。 ������ 空冷凝汽设备的作用有两个： （1）在汽轮机排汽口建立并维持一定的真空。 （2）回收洁净的凝结水作为锅炉给水的一部分������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������ ������
空冷器操作法(终)
第1章空冷器的技术规范及使用说明1.1.1排汽系统排汽系统的功能是将汽轮机排汽导入空冷凝汽器.每台机组设1根主排汽管道。
排汽管道上设置防爆膜防止系统超压，不设安全阀。
排汽管道疏水直接引入排汽装置下的热井，管道上不设阀门。
1.1.2ACC系统ACC的功能是通过蒸汽与空气的热交换来冷凝汽轮机排汽，以维持汽轮机的低背压,按换热的介质划分为蒸汽系统和空气系统。
1.1.2.1蒸汽系统整个ACC由2列换热管束组成，在低环境温度且低负荷的情况下，部分管束将被关闭，以减少换热面积。
极端低温为－30℃、负荷60%，在管束的分配管入口上设电动蝶阀。
每列受热面均采用压两级式冷凝布置,即先顺流(蒸汽流向与凝结水流向相同)后逆流（蒸汽流向与凝结水流向相反）。
每列设4个换热单元，其中3个为流换热单元（全部为顺流换热管束），1个逆流换热单元（含有逆流换热管束）。
汽轮机的排汽进入换热管束后将热量传给空气，自身凝结成水，聚集在管束下联箱，在重力作用下通过管道引入汽轮机排汽装置。
然后被凝结水泵抽出送出。
在逆流换热器上部联箱设有抽气口，以便将不凝结气体抽出。
1.1.2.2空气系统空气系统主要指风机组包括轴流风机，变速箱，电动机，振动开关，变频器。
每列设顺流风机3台，逆流风机1台，分别对应于顺流换热单元和逆流换热单元。
风机转速通过变频器在20%～110%范围内调节,在低负荷和/低环境温度时,通过改变风机的转速和/或运转风机台数可以改变空气流量以减少换热量。
风机可以110%超速运行,能够在一定程度上防止大风对ACC运行的影响。
所有风机组的物理配置组成完全相同,以方便安装以及备件管理。
逆流风机通过变频器的设定可以反转运行。
空气系统各设备的主要配置如下：风机：FRP叶片，钢轮毂，刚性联轴器；齿轮箱：加热器，润滑油泵，不设防反转装置。
轴承寿命（DIN ISO281）：输入端10000小时；电机：380V效率大于93%，防护等级IP55，温升等级F级，设绕组温度测点，电压380V±100%，整合在变频器柜中。
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【Xace】设计你的第一个空冷器_04.0空冷结构参数输入
2014-06-21HTRI论坛HTRI论坛
【Xace】设计你的第一个空冷器_04.0空冷结构参数输入
1.今天开始我们来看一下空冷器结构参数的输入，如左边目录，进入“Geometry”页面，空冷器的主要结构包括，管束、风机、构架。
右边显示的是总输入界面，罗列了结构的主要参数。
2.1对于型式（Unit type），程序分了4种：
@Air-Cooled Heat Exchanger - 空气冷却器
管外介质是空气，并配有风机。
@Natural Draft Air-Cooler – 自然对流式空气冷却器
管外介质是空气，无风机强制空气循环，可以理解为风机停开的工况。
@Economizer – 省能器
管内外的介质无限制，只是不适用于在高翅片管或螺旋翅片管外的蒸发和冷凝工况。
@A-frame air cooler - A型空气冷却器
管外是空气，适用于管内单相或冷凝的工况，采用水平与垂直的组合算法来计算传热和压降，若是冷凝工况最多设2管程，第2程上升冷凝采用的是回流冷凝方法来计算传热系数和压降。
2.2 对于空冷类型，程序分了4种：
@Horizontal– 水平
@Vertical(top inlet) – 垂直上进
@Vertical(bottom inlet) – 垂直下进
@Inclined– 倾斜
2.3 当类型为“Economizer”，省能器时，热物流就需要定义。
@Inside tube– 管内走热流体
@Outsidetube – 管外走热流体
2.4当类型为“A-frame air cooler - A型空气冷却器”，倾斜角选项会打开并需要定义，1-89度。
Apex angle – 尖部角度，如图示意。
2.5 Numberof bays in parallel per unit – 每个单元并联的跨数量
2.6 Numberof bundles in parallel per bay – 每跨里并联的管束数量
2.7 Numberof tubepasses per bundle – 每个管束里的管程数
在管子与管束的结构定义里：
2.8 管子类型分为1Plain光管、2低翅片管、3高翅片管、4连续翅片管。
2.9 再输入OD管外径、Wall thickness管壁厚、No. of tuberows管排数、odd/even rows奇排管数/偶排管数
2.10 管间距输入
2.11 管子型式包括：
2.12 风机的参数包括：
@Number of fans/bay - 每跨的风机数，默认为2.
@Fan arrangement – 风机的布置为1在下鼓风式，2在上引风式.
@Fan diameter – 风机直径
@Fan ring –
风机环
3.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。
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