空冷式换热哭构
引风式空冷器构架设计
山 东 化 工 ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１９年第 ４８卷
引风式空冷器构架设计
符夏颖，郭绍强，洪春凤，杨伟龙，任 凯
（广州高澜节能技术股份有限公司，广东 广州 ５１０６６３）
摘要：本文主要讲述引风式空气冷却器构架的组成、材料选用与设计，随着电力行业的发展，空气冷却器在电力行业的使用变得越来越 广泛，构架作为空气冷却器其中一个重要的组成部分，如何进行规范化与标准化结构设计值得我们深思。 关键词：空气冷却器；构架；钢结构 中图分类号：ＴＱ０５１．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）１１－０１００－０３
１ 引风式空冷器的构成
空气冷却器又称空冷式散热器、简称空冷器。按照散热器 的类型，可分为鼓风式空冷器和引风式空冷器。引风式空冷器 主要由散热器（换热管束 ＋风机）、构架、检修平台和梯子等五 个主要部件 组 成，引 风 式 空 冷 器 由 于 其 散 热 器 是 采 用 引 风 设 计，其风室、风机已设计于换热管束顶部，因此其构架的设计相 应比较简单。如图 １示。
３．３ 强度与刚度的要求
为了保证空冷器高效、平稳安全运行。空冷器构架必须有 足够的强度和刚 度，使 它 能 够 承 受 管 束 和 百 叶 窗、平 台 的 全 部 重量、管线的全部或部分载荷、风机的静载荷及动载荷、风载荷 和地震作用等。
构架的设计，要考 虑 在 运 输 许 可 的 条 件 下，尽 可 能 在 制 造 厂预制成部件，成 件 整 体 发 货，最 大 限 度 地 减 少 现 场 组 装。 凡 需现场组装的零部件都需采用螺栓固定。
３．２ 风室的设计要求
对鼓风式散热器 由 于 其 风 机、风 室 是 设 计 于 管 束 底 部，风 室的设计对高度 有 一 定 的 要 求，根 据 空 冷 器 标 准 的 规 定，风 室 的高度应保证风机的扩散角不超过 ４５°并应与风机直径相匹配 （图 ３示）。
换热器的设计4-空冷技术
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主讲：魏高升
（2）间接空冷系统
（一）具有混合式凝汽器的间接空冷系统-海勒式间接空冷系 统
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主讲：魏高升
海勒式间接空冷系统主要由喷射式凝汽器和装有福哥型散热器 的空冷塔构成。由外表面经过防腐处理的圆形铝管、套以铝翅 片的管束所组成的“八”形排列的散热器，称为缺口冷却三角， 在缺口处装上百叶窗就成为一个冷却三角。冷却水是高纯度的 中性水(pH＝6.8—7.2)。 调压水轮机的功能：一是通过调节水轮机导叶开度来调节喷射 式凝汽器喷嘴前的水压，保证形成微薄且均匀的垂直水膜，减 小排汽通道阻力，使冷却水与排汽充分接触换热；另一是回收 能量，减少冷却水循环的功率消耗。调压水轮机在此空冷系统 中的连接方式有两种。一种是在许多空冷电厂已采用过的立式 水轮机与立式异步交流发电机连接；另一种是卧式水轮机与卧 式冷却水循环泵、卧式电动机的同轴连接。
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一、凝汽设备的种类 （1）直流冷却系统
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（2）闭式冷却系统
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第五章 空冷技术
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§1 发电厂空冷技术概述
《空冷式换热器》PPT课件
管
镶嵌型翅片管
G
精选课件ppt
19
b. 管束型号表示方法
管程数
翅化比/翅片管型式
设计压力Mpa,管箱型式
管束换热面积 m2
管排数
管束公称尺寸:长×宽m
管束型式
精选课件ppt
20
c. 示例
① 鼓风式水平管束：长9m、宽2m、6排管；基管 换热面积140m2；设计压力为4Mpa；可卸盖板式管 箱；镶嵌式翅片管，翅化比17.3；Ⅵ管程的管束型 号为：
精选课件ppt
4
①为了适应高气温要求，发展了湿式空冷器，干、湿联合空 冷；
②为了适应低气温与高粘、易凝流体的冷却，设计出了内、 外热风再循环、自调百叶窗、加热蒸汽盘管、纵向内翅片管 等等；
③为精确控制工艺介质的出口温度和节约动力消耗，发展了 自调倾角风机、自动调速风机、变频电机等等；
④为了适应各种操作温度和压力，研制出了多种结构型式的 管束和管箱，如水平式、斜顶式、立式管束，丝堵式、可卸 盖板式、可卸帽盖式、集合管式、分解式管箱；
6．空冷系统的维护费用，一般情 况下仅为水冷系统的20～30%；
7．一旦风机电源切断，仍有30～
5．循环水压高（取决于冷却器 和冷水塔的相对位置），
故水冷能耗高；
6．由于水冷设备多，易于结垢， 在温暖气候条件下还易生长微生 附于冷却器表面，常常需要停工
40%的自然冷却能力。
清洗；
7．电源一断，即要全部停产。
V带传动、同步带传动、齿轮减速器传动、电动机直接传动
等等。
精选课件ppt
5
总之，随着空冷器应用范围的扩大，其技术不断提高，结 构型式日益完善。 目前空冷器使用的场合很广，除炼油厂、 石油化工厂大量使用外，在液化天然气、液化石油气、煤的 液化、煤气管道、火力发电、柴油机发电、海洋工程、原子 能工程以及城市垃圾处理等装置中都在使用。
《空冷式换热器介绍》PPT课件
项目
单位
板式空冷器 2台-3x3
水冷器 BLeabharlann S1200节省 数量 %设备重量 kg
40000
14000
设备造价 万元 155
18
-137
耗电功率 KW
44
冷却水耗量 Kg / hr 5000
600000
595000
操作费用 万元/年 29.6
144
114.4
占地面积 m2
18
16
设备开工率按8000小时/年，电费0.4元/度，软化水费2.7元/吨;
良的抗腐蚀能力； 重量轻：同等负荷下相当于表面蒸发式空冷器的30%； 占地面积更小；
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板式蒸发空冷器特点
板式蒸发空冷器是继表面蒸发空冷器后又一种将 水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两 者之长的新型空冷器，他对空冷器的发展将是革 命性的；它是一种传热效率高、投资省、操作费 用低、结构紧凑、节能、节水的高效冷凝冷却设
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表面蒸发空冷器
表面蒸发空冷器发展方向:
提高换热管耐腐蚀性能 解决冷却效果下降问题 解决冬季结冰问题 提高水箱、百叶窗抗腐蚀能力 提高风机轴承寿命
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表面蒸发空冷器
采取的措施：
换热管腐蚀问题
能力; • 良好的维护性能:由于台数减少，设备的维护性能
大大提高； • 由于传热元件采用特殊的板型，不仅清洗吹灰方
便，而且传热面积均为一次传热面积，同翅片管 相比其传热性能具有长效性。 • 投资优势：设备费用、平台；
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空冷器换热面积计算
空冷器换热面积计算
空冷器的换热面积计算方法通常根据具体的换热器类型和工作条件而定。
一般而言，换热器的换热面积取决于所需的热传递量、流体的流速以及流体的温度差等因素。
在具体计算时，可以采用以下的简单计算公式来估算空冷器的换热面积：
Q = U * A * ΔT
其中，Q表示所需的热传递量（单位为热功（W）或热量（J））、U表示换热器的传热系数（单位为热流密度
（W/m^2·K）或导热系数（W/m·K））、A表示换热面积（单位为平方米）以及ΔT表示流体的温度差（单位为摄氏度或开尔文）。
根据具体工作条件和设备参数，可以确定所需的热传递量和温度差，然后通过选择合适的传热系数，可以计算出所需的换热面积。
需要注意的是，这只是一个简化的计算公式，实际计算中还需要考虑更多的因素，例如气体的流动状态、换热器的结构形式等。
因此，在实际工程中，我们一般会采用更为精确的计算方法，如数值模拟和实验等来确定换热面积。
复合式空冷器的原理
复合式空冷器的原理复合式空冷器是一种使用风作为冷却介质的冷暖空调设备，其原理是通过将室外的热空气通过风机引入空冷器中，通过冷却剂对热空气进行直接或间接的换热，将热量排出去，同时将冷却后的空气再通过风机吹出，从而达到室内空气的冷却和净化的目的。
复合式空冷器主要由以下几个主要部分构成：压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和风机。
其中，压缩机是空冷器的核心部分，它负责将制冷剂压缩成高压气体，使其温度升高；冷凝器则用来将冷气冷凝成液体，通过散热片使冷气与外界空气进行热交换，从而使冷气散热，冷却下来；膨胀阀主要是控制制冷剂的流量和冷却效果；蒸发器则用来将制冷剂从液态变为气态，通过与室内空气接触，将室内空气中的热量带走，使室内空气冷却下来；风机则起到循环空气和增加室内空气流通的作用。
复合式空冷器的运行过程如下：首先，通过膨胀阀调节，制冷剂从高压液态状态进入蒸发器，此时制冷剂由于减压而变成低温低压气体，吸收室内空气中的热量，导致室内空气冷却；然后，通过压缩机将低温低压气体压缩成高温高压气体，再进入冷凝器，通过与外界空气进行热交换，使制冷剂散热，传递给室外空气；最后，制冷剂变成高压液态，流回膨胀阀，循环开始。
复合式空冷器与传统的空调设备相比具有以下几个优点：首先，与传统的空调系统相比，复合式空冷器具有更高的制冷效果，因为它能够充分利用室外空气进行散热，从而提高制冷效率；其次，复合式空冷器具有更低的运行成本，因为它不需要额外的制冷介质，只需要通过风机将室外空气引入室内进行冷却，所以节省了能源消耗；再次，复合式空冷器具有更低的环境负荷，因为通过利用室外空气进行冷却，减少了氟利昂等有害物质的排放，对环境的污染也相对较少。
然而，复合式空冷器也存在一些不足之处，首先，它对室外环境的适应能力较差，当环境温度较高时，其制冷效果会受到一定影响；其次，由于复合式空冷器需要通过风机将室外空气引入室内进行冷却，所以对于室外空气的清洁度要求较高，否则会导致室内空气质量下降；再次，复合式空冷器的运行噪音较大，对于一些对噪声敏感的用户来说，可能会感到不适。
空冷式冷凝器的设计(1)
换热器的分类随着科学技术的不断发展，换热器的种类也随着不同介质，不同压力，不同温度的要求随之增加，常见的一些具体分类如下：一、按传热原理分类可分为直接传热式换热器、蓄热式换热器、间壁传热式换热器、中间载体式换热器。
二、按结构分类可分为浮头式换热器、固定管板式换热器、填料函式换热器等。
三、按传热种类分类可分为无相变传热和有相变传热，一般分为冷凝器和重沸器。
管片式换热器一、基本结构管片式换热器的结构与管壳式换热器相似，但选择用翅片管来替代光管作为传热面，换热器由若干根翅片管组成，其主要元件就是翅片管。
根据传热原理，对流传热是指固体表面与流体接触时产生的传热现象，而安装翅片增大了传热面积，提高了换热效率。
二、工作特性管片式换热器常常应用在两侧流体的换热性能相差较大的场合，一般是用管外侧安装翅化表面来减小换热能力较差流体的换热热阻，可以使得整体换热效果得到增强。
管片式换热器的优点有1、结构紧凑、传热能力强、壳体直径或高度可减小，因此结构简单便于布置。
2、翅片管的传热面积比光管大2-10倍冷凝器的概述冷凝器是制冷系统的主要部件，它能够实现气体液体的互相转换，并排放热量。
冷凝器的工作过程是一个放热过程，在蒸发过程中，将蒸汽转变为液体的装置也称之为冷凝器。
设备原理气体通过一根很长的管子（一般是盘成螺线管），使热量散失到四周的空气中，铜类的金属导热性能强，通常用于输送蒸汽。
为了增加冷凝器的效率一般在管道上会额外增加热传导性能优异的散热片，加大散热面积，以此提高散热并通过使用风机来加快空气对流速度，将热量带走。
制冷剂的制冷原理是经压缩机将工质由低温低压的气体压缩成高温高压的气体，再经过冷凝器使其冷凝成中温高压的液体，再经过节流阀节流之后，使其转变成低温低压的液体。
低温低压的液态工质送入蒸发器，在蒸发器中液体吸热蒸发而变成低温低压的蒸汽，蒸汽再次送入压缩机内完成制冷循环。
根据冷却介质的种类，冷凝器主要可以分为空冷冷凝器和水冷冷凝器以及水和空气联合式冷凝器，在正常情况下，三种冷凝器都有很好的冷凝效果，但随着水资源的日渐短缺，空冷冷凝器得到了更多的重视，在化工、冶金、发电等很多不同行业都有着很多的应用。
《空冷式换热器介绍》课件
空冷式换热器的优点与局限性
优点
• 无需额外的冷却介质 • 结构简单且节省空间 • 维护成本低
局限性
• 散热效果受环境温度和空气湿度影响 • 散热能力受限于风速和风扇功率 • 噪音和震动可能影响设备性能
空冷式换热器的发展趋势
1
材料创新
新材料的应用将提高散热片的导热
节能环保
2
性能，增强散热效果。
开发更节能、环保的空气流动控制
空冷式换热器的结构和组成
散热片
散热片是空冷式换热器的核 心组成部分，负责将热量传 递给空气。
风扇
风扇通过产生气流，促进散 热片与空气之间的传热，提 高换热效率。
导流板
导流板的作用是引导和控制 空气流动，确保热量能够充 分散发。
空冷式换热器的工作原理
1 对流传热
2 辐射传热
热量从热源传导到散热片，然后通过空 气流动带走，实现热量的散发。
《空冷式换热器介绍》 PPT课件
空冷式换热器是一种常见且重要的换热装置，利用空气作为冷却介质。本课 件将为你介绍空冷式换热器的定义、工作原理、应用领域和发展趋势。
空冷式换热器的定义与原理
空冷式换热器是一种利用直接或间接方式将热量转移到空气中的热交换设备。 其工作原理基于对流传热和辐射传热的原理，通过将热量从热源传导到散热 片上，并利用空气流动带走热量，从而降低系统温度。
技术，减少能源消耗。
3
智能化应用
结合智能控制技术，实现对空冷式 换热器的自动调节和监测。
总结与展望
空冷式换热器作为一种高效、节能的换热设备，具有广阔的应用前景。未来， 随着科技的进步，空冷式换热器将变得更加智能、高效，为各个行业带来更 大的发展空间。
散热片通过辐射传热，将热量直接辐射 到周围的环境中。