空冷器基本知识

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空冷器

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。

空气冷却器课件

空气冷却器课件
结构简单,外观平整。
• 过渡锥型(Z)——多用于引风式,也有用于鼓风式,耗材较少,结构简单,
空气阻力小,但制造及运输及安装较困难。
• 斜坡型(P)——多用于引风式,也有用于鼓风式,耗材较少,结构简单,空
气阻力小,制做简单,刚性好。
风箱应有足够的高度,其扩散角θ不应超过45°
五、空冷器的构架载荷
• 垂直载荷:设备自重、活动载荷、液体重量 • 水平载荷(风载荷): • 地震载荷: • 动力载荷:风机运转时产生的载荷
空冷器管束腐蚀(翅片管均匀腐蚀除外)可能发生的部位有:翅片 管介质入口处、翅片管向下弯曲变形部位的内壁、湿式空冷器翅片管 靠近管箱部位无翅片的外壁、带衬管的翅片管在衬管末端的内壁、有 可能产生介质涡流的部位等。干式空冷、联合空冷的管束内壁;湿式 空冷翅片管外无翅片部位等 管束材质缺陷、选择不当
随著原油性质的不断劣化,近年来原油中的硫含量越来越高,从而 也导致了设备的腐蚀不断加剧,因此设备的选材也变得越来越重要,
三、空冷器的结构类型
• 4、干湿联合式空气冷却器:
干湿组合
特点: 占地面积小 投资省 运行费用低
管束面积须匹配得当
三、空冷器的结构类型
• 5、热风循环式空气冷却器:
用于被冷介质在最低设计气温下,易发生 凝结或有结晶物析出的情况。
分类: 热风内循环式空冷器 热风外循环式空冷器 特点: 利用自身热源 自控水平要求高
梁组成,是空冷器的传热部件。
管束
主要掌握:
(1)翅片管的组成:由翅片和管基组成。 翅片管的种类:绕片管、扎片管、套片管、
镶片管、焊片管等。 (2)管箱的作用:将单根的翅片管组合成一
个集合体,用来分配和导向流体。每片管 束至少有两个管箱 (3)管箱的分类:丝堵式管箱、法兰式管箱、 集合管式管箱、分解式管箱。 (4)翅片管与管板的连接方法:强度胀接、 强度焊接、胀焊并用。

第六章 空冷器课件

第六章  空冷器课件
型 式 长 度 × 宽 度 管排 数 换热 面积 工作 压力 翅片 管型 式
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

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。

压缩机空冷器

压缩机空冷器

1、空冷器工作原理:空气冷却器是以环境空气作为冷却介质,对管内高温流体进行冷却或冷凝的设备,简称“空冷器”。

即介质从进口(热端)进入管束后,流经翅片管时,热量通过基管传递到翅片,并被风机运转时所形成的气流予以带走,从而达到降低流通介质温度的效果,最终通过出口(冷端)排出。

空冷器一般应用在如下条件下比较有利:(1) 热流体出口温度与空气进口温度之差(即接近温度)>15℃。

(2) 热流体出口温度50~60℃,其允许波动范围3~5℃。

(3) 空气的设计气温<38℃。

(4) 管侧热流体的允许压降>10kPa。

2、空冷器与水冷器的优缺点比较:空冷与水冷的比较7.有一定的噪声。

3、压缩机空冷器主要结构形式3.1按照驱动方式可分为以下两种类型。

3.1.1电机驱动如进出口接管尺寸过大,需选用这种形式(船型结构)3.1.2发动机驱动3.2按照通风方式可分为以下两种类型。

3.2.1鼓风式①电机外部布置②电机内部布置3.2.2 引风式①单侧立式布置②两侧布置管束3.3寒冷地区空冷器3.3.1 使用变频电机3.3.2 热风循环结构4、传动装置维护4.1润滑油脂3#锂基润滑脂,使用温度范围:-20℃~+120℃;7018号高速轴承润滑脂,使用温度范围:-45℃~+160℃。

4.2主要结构4.2.1轴向间隙0.15~0.20mm4.2.24.2.35、风机叶片角调节5.1 仪器(风机角度仪)5.2 自制仪器5.3 观察6、振动引起振动的主要因素:①叶片角不一致;②皮带太紧;③皮带轮未对正;④皮带轮平衡。

7、皮带调节7.1张紧程度带的张紧程度可通过调节传动装置中心距或张紧轮来实现。

其张紧的合适程度可在两带轮间跨度中点上加重力或专用量具来检验,其大小按以下的规定。

图中:W d——在切线上的中点使其产生挠度f 所需加的重量,N,下表,f—切线中点处产生的挠度,f=0.016t,mm;t—切线长度,mm;注:所需总载荷W d值应等于单根窄V带所需的W d值乘以联组的单根数。

空气冷却器

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。
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【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(空气冷却器)选用常识及应用

空气冷却器空气冷却器简称空冷器,它是以空气作为冷却介质,可对流经管内的各种热流体进行冷却或冷凝。

空冷器适用于炼油厂、石油化工厂冶金、动力、电站等行业冷却系统的冷却和冷凝。

它与水冷却系统相比较,具有节约用水、减少环境污染、投资低、操作方便、运行维修费用低以及使用寿命长等优点。

空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗等部件组成。

管束是空冷器的主要部分,它有着自己的独立结构,它可以完整地在空冷器构架上进行装折。

管束由翅片管、管箱和框架(侧梁和横梁等受力构件)组成。

管束的基本参数有管束型式(指水平式、斜顶式等)、工作压力和温度、翅片管型式和规格、管箱型式、管束长度和宽度、管排数、管程数等。

每片管束应根据上述参数作出选择。

空冷器有干式、湿式和干--湿联合式,干式空冷器是空冷器的基本型式,湿式空冷器和干--湿联合式空冷器是其发展型式。

空冷器按通风型式有鼓风和引风两种。

湿式空冷器和联合式空冷器,适用于终冷温度较低(高于大气湿球温度为5℃左右)的工艺流体。

湿式空冷器两侧放置SL型管束作湿式运行,对介质进行冷凝、冷却。

操作温度大约70℃。

联合式冷却器为干、湿联合运行,上部斜放SX型管束作干式运行,对介质进行冷凝,下部立放SL型管束作湿式运行。

干--湿冷却的界线温度大约在70℃左右。

干式空冷器可分为水平式、斜顶式、水平立式和直立式等。

湿式空冷器可分为水平立式和立斜式等。

空冷器型式的选择主要取决于工艺特性和要求。

我厂可为用户提供各种型式的翅片管、管束及空冷器。

说明:本信息空气冷却器空气冷却器简称空冷器,它是以空气作为冷却介质,可对流经管内的各种热流体进行冷却或冷凝。

空冷器适用于炼油厂、石油化工厂冶金、动力、电站等行业冷却系统的冷却和冷凝。

它与水冷却系统相比较,具有节约用水、减少环境污染、投资低、操作方便、运行维修费用低以及使用寿命厂等优点。

空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗等部件组成。

管束是空冷器的主要部分,它有着自己的独立结构,它可以完整地在空冷器构架上进行装折。

空气冷却器


板式空冷器结构图
板式空冷器的优缺点
优点: – 传热系数提高2倍以上; – 单台(3×3规格)面积可达860㎡; – 压降小,可达3.23㎜Hg; – 占地小,是普通空冷的1/6; – 重量轻,是普通空冷的1/3; – 设备造价低,可节省10%以上; – 框架投资节省2倍以上; – 操作费用可节省2倍以上; – 清洗方便,操作灵活; – 寿命提高3倍以上; – 适用于减压塔顶等塔顶冷凝冷却场合; – 属国际领先技术水平。
空冷器的分类
按空冷器管束布置型式分类: • 水平式空冷器 • 斜顶式空冷器 • 立式空冷器 • 圆环式空冷器
空冷器的分类
按空冷器通风方式分类: • 自然通风式空冷器 • 鼓风式空冷器 • 引风式空冷器
空冷器的分类
按空冷器冷却方式分类: • 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;
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。
3、风机系统故障原因及处理方法
故障表现形式
故障原因
·叶片角度有异常变化;
电流计指示异常
·自调执行机构失灵; ·风机轮毂平衡破环;
管束使用时间较长
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

HTRI空冷器教程

管束制造
管束是空冷器的核心部件,需保 证其制造精度和质量,包括管径 、管壁厚度、管间距等参数的控
制。
风机制造
风机是空冷器的动力来源,需保证 其制造质量和性能,包括叶片形状 、角度、转速等参数的控制。
框架制造
框架是空冷器的支撑结构,需保证 其稳定性和承载能力,包括材料选 择、焊接质量、尺寸精度等方面的 控制。
节能减排技术应用前景展望
节能技术应用
介绍空冷器领域中的节能技术, 如变频调速、高效换热管等,并
分析其应用前景。
减排技术应用
探讨空冷器在减少排放方面的技 术应用,如低氮燃烧、烟气处理 等,并分析其对环境保护的贡献

未来发展趋势
展望空冷器技术的未来发展方向 ,如新材料、新工艺、智能化等
方面的应用前景。
THANKS
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背景
空冷器作为一种重要的热交换设备,在石油、化工、电力等领域具有广泛的应 用。HTRI作为全球领先的工艺热传递和换热器技术供应商,其空冷器产品在市 场上具有很高的认可度和使用率。
教程内容概述
HTRI空冷器基本原理与结构
HTRI空冷器选型与设计
介绍空冷器的工作原理、主要组成部分及 结构特点。
详细阐述空冷器的选型依据、设计步骤及 注意事项。
紧急处理措施
在设备出现严重故障时,采取紧急停机、切 断电源等措施,确保人员和设备安全。
常见故障及排除方法
对于电源故障、控制系统故障、风机故障等 常见问题,提供相应的排除方法。
维修及更换部件建议
根据故障情况,提出相应的维修方案或更换 部件建议。
维护保养周期及内容建议
01
02
03
04
日常维护
定期检查设备运行状态,清理 设备表面灰尘、杂物等。

空冷技术介绍

空冷技术介绍煤化工闭式循环水空冷技术介绍空冷式换热器,简称空冷器,作为一种冷凝冷却设备,广泛地应用于炼油、化工、电力及冶金行业,它是工业装置的主要工艺设备之一。

按冷却方式可分为:干空冷、增湿空冷、表面蒸发空冷、联合空冷,考虑技术经济性,干空冷适用于传热温差较大的场合,增湿空冷、表面蒸发空冷适用于传热温差较小的场合。

1 、干式空冷器干式空冷是以环境空气作为冷却介质,依靠翅片管扩展传热面积来强化管外传热,靠空气横掠翅片管后的空气温升带走热量,达到冷却、冷凝管内工艺流体的目的。

它可使管内工艺流体出口温度冷到比环境干球温度高15~20℃。

2 、湿空冷器湿空冷器又分为增湿型湿空冷器和喷淋型湿空冷器。

a. 增湿型湿空冷器增湿型湿空冷的典型结构如图1 所示。

其工作特点是在空气入口处喷水雾,利用雾状水的蒸发使空气入口处的干燥空气增湿,以此降低空气入口温度,使空冷器入口风温由干球温度降低到湿球温度,增大空气入口温度与管内工艺流体出口温度之间的温差来强化传热。

增湿降温的空气经过挡水板除去夹带的水滴后横掠翅片管束,它仍完全依靠空气温升来冷却或冷凝管内工艺流体。

入口处空气相对湿度愈小,空气增湿后降温愈多,其冷却效果也愈显著。

b. 喷淋蒸发型空冷器喷淋蒸发型空冷器的典型结构如图2 所示。

喷淋蒸发型空冷器的作用原理是依靠喷淋在管束翅片管表面形成的水膜,空气以一定的速度掠过管束,翅片表面的水膜在气流和管内热介质的双重作用下强制蒸发,取热能力很大。

管外膜传热系数要比普通的干式空冷器大3-5倍。

此外,水的喷淋蒸发,不仅使空冷器入口风温由干球温度降低到湿球温度,而且因水的汽化潜热很大,导致空冷器出口风温温升很少,传热温差要比普通的增湿空冷器大。

增湿型湿空冷器和喷淋蒸发型空冷器对于一些管内热流介质终冷温度要求较低的空冷工艺是十分有利的,喷淋蒸发型空冷器由于翅片表面的水膜在气流和管内热介质的双重作用下强制蒸发使其效率明显高于增湿型湿空冷器。

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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。

a.水平式管束9*3(m )1片9*2(m )1片b.B型叶片4叶,手调风机,直径3.6m/2台c.水平式构架9*5(m)1套d.手动百叶窗9*3(m)1片9*2(m)1片。

二、空冷器的类型1.基本部件空冷器一般由管束、百叶窗、冷却用轴流风机、管箱以及构架等部件组成。

详见图2.4.12。

图2.4.12 空气冷却器基本结构2.分类空冷器通常按以下几种形式进行分类:(1)按管束布置方式分为:立式、水平式、圆环式、斜顶式(人字式)、V字式、之字式以及多边形等式,如图2.4.13所示。

(2)按通风方式分为:鼓风式、引风式和自然通风式。

如图2.4.14所示。

图2.4.13 空冷器的基本结构型式不同方式或型式根据工艺要求可以单独使用,也可采用几种型式进行是优组合联合使用。

三、结构型式及其应用1.管束布置型式管束布置型式虽有多种,但在炼油厂和石油化工厂中应用最多的是水平式,其次是斜顶式、立式和圆环式。

水平式空冷器管束为水平放置,但作冷凝器时,为防止冷凝液停留在管中,管子应有3°或1%的倾斜。

百叶窗置于管束上方,风机置于(鼓风)或上方(引风),见图 2.4.13(a),(b)。

特点是:管子清晰、整齐,适于多单元组合;传热面积、管束长度不受限制;造价比斜顶式大约低0.5%;管内热流体和管外空气分布比较均匀。

新建的大型炼油厂一般都倾向采用此种型式。

2.通风方式采用何种通风方式,乃是空冷器设计者首先考虑的问题。

从空冷器的发展史上看,最早的空冷器是靠自然通风,也称无风机空冷器。

它的最大优点是不消耗动力、无噪声,但热负荷小,散热效率低。

目前在石油化工业用的主要是鼓风式和引风式两种。

(1)鼓风式空冷器优点:✧风机和传动机构不与热空气接触,结构材料可不考虑温度的影响,使用寿命较长;✧结构简单,便于维护保养;✧比较容易设置多个空冷器单元。

缺点:✧气流经过底排管束的速度大,压力损失大,虽然可以强化传热,但气流分布不均匀。

✧管束暴露于大气中,翅片管易被雪、雨侵袭而损伤、弄脏或腐蚀;✧在特殊气侯条件下,(如暴风雨,冰雹等)管内热流体的出口温度不易得到精确控制,操作波动大;✧热空气离开管束时,流速较低,有可能产生热风再循环现象。

(2)引风式空冷器优点:✧风扇和风筒对管束有屏蔽作用,能减少暴风雨及烈日对管束的直接影响,有利于温度的控制;✧经风机排出的热风流速较高,约为入速度的2.5倍,故热风再循环的可能性大为减少;✧进入管束的气流分布较均匀,空气压降稍有降低;✧风筒具有一定的吸风作用,能促进空气进行自然对流,因而可减少动力消耗;✧因为风机安装位置较高,所以平台处噪声较低,如中心走廊处的噪声比鼓风式的约低3分贝(A)左右;✧占地面积小,因为管束下面的走廊可安装其他设备,如管线、泵等。

缺点✧风机位于管束之上,受热空气作用,叶片和轴承需要有较好的耐热性能,一般要求风机出口温度不超过120℃;✧为防止空载时的超负荷,风机要有一定的余量[2];✧风机及传动机构的维修保养较为麻烦3.冷却方式(1)干式空冷器就是常规空冷器,操作简单,使用方便,但由于其冷却温度取决于空气的干球温度,其接近温差(热流出口温度-冷流入口温度)高于15-20℃才经济,所以不能把管内热流体冷却到环境温度。

(2)湿式空冷器为了弥补干空冷的缺点,出现了湿式空泠。

湿式空冷器综合了空冷和水冷的优点。

湿空冷器根据喷水方式基本上可分为增湿型、蒸发喷淋型和湿面型三种。

在石油化工厂应用,以前两种为主。

一般都可把热液化出口温度冷却到接近甚至稍低于环境温度。

✧喷淋蒸发型湿式空冷器这种空冷器是直接在管束上喷雾状水,由于水的蒸发和空气被增湿降温而强化传热。

它同时兼有增湿空冷器的优点。

✧湿面式空冷器湿面空冷器是光管组成的一种空冷装置,它可以把内流体温度降到大气温度,并可避免管子腐蚀,在经济和效能方面也优于干式空冷器。

湿面空冷器的管束是由水平的或稍微倾斜的光管组成,呈三角形排列。

根据管内流体的要求,可用单程或多程。

由于空气总是从管束上面向下流动,所以管内流体最好自下而上流动,以便逆流换热。

湿面空冷器的投资和占地面积均比列管式换热器少,动能消耗约少1/3左右。

(3)干、湿联合空冷器所谓干湿联合空冷器,就是将干空冷器和湿空冷器组合成一体,由于组合方法的不同,结构形式也有多种变化,但其组合的原则基本相同,一般在工艺流体的高温区域用干空冷器,在低温区域用湿空冷器,即干空冷器起气体冷凝的作用,湿空冷器起冷凝液过冷的作用。

✧立放管束联合如图2.4.15所示。

这种结构的管束立放,喷水系统介于两管束之间,热流体先经过干空冷器,经冷却后再进入湿空冷器继续过冷、由于干、湿空冷器并列,所以结构紧凑,但热流体的流向不太理想,管内阻力降大。

横放管束联合如图2.4.16所示。

这种结构为管束横放,喷水系统亦介于两管束之间,热流体首先进入由增湿空气冷却的干空冷器,然后再进入湿空冷器继续过冷。

喷水方向与空气流动方向相反。

结构紧凑,占地面积小。

上述两种结构都采用回转喷嘴,适用热负荷较小的装置。

4. 风机型式:项目类别说明(1)运行方式(1)鼓风式(2)引风式空气先经过风机再至管束空气先经过管束再至风机(2)调节方式(1)调角方式(2)调速方式停机手调,运转中手调,运转中以压缩空气遥控或以仪表自控运转中遥控或以仪表自控(3)联接方式(1)直接传动(2)齿轮传动(3)皮带轮传动效率最高,适用于调速控制风机运动可靠,效率较高,构造较复杂,噪声较大效率略低,构造较简单,噪声忽略不计,但皮带需更换四、空冷器的主要构造部件(1)整体型式空冷器的整体型式有干式、湿式和干-湿联合式三类。

图2.4.17空冷器整体型式图(2)管束空冷器的管束都是用翅片管,翅片管分为低翅片管和高翅片管两大类。

(3)管箱的种类有丝堵式管箱、法兰式管箱、全焊接式管箱、集管式管箱四种类型。

(4)构架✧水平式构架:分为鼓风式水平构架和引风式水平构架。

✧斜顶式构架。

✧湿式构架。

✧干-湿联合式构架。

五、传热方程热负荷的计算,是根据热流式况作热平衡计算,得出该过程所需要的冷却热负荷量,但是可以考虑留有10%左右的余量。

1.冷却过程的热负荷气体、液体或气液混相冷却过程的热负荷计算如下:Q R=Wi[yi(Hg1-Hg2)+(1-y1)*(HL1-HL2)]式中:Q R—热流冷却的热负荷,w;Wi—管内介质重量流率,Kg/时;Hg1、Hg2—气相进出口热焓,kj/kgHL1、HL2—液相进出口热焓,kj/kgY1—进口处气相分率,重%。

2.冷凝冷却过程的热负荷Q R=Wi[yi((1-y1)HL1+y1Hg1)-(1-y2)HL2-y2Hg2]] 式中:y2—出口处气相分率,重%。

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