新型复合翅片管式级间冷却器
２０１６年 第１期 麓 Ｐｉｐｅｌｉｎｅ 技 木 Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ 设 备 Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ２０ｌ６ Ｎｏ．１
新型复合翅片管式级间冷却器
刘秋实 ，刘 颖 ，王艳云 （１．沈阳鼓风机集团压力容器有限公司，辽宁沈阳１１０８７０； ２．沈阳特种设备检测研究院，辽宁沈阳１１００３５；３．沈阳新光航字安全系统有限公司，辽宁沈阳１１００４３）
摘要：针对石化、炼油等行业的特点，考虑到压缩机整体装置的实际需要，为达到体积更小、性能更
高的要求，开发出一种新型复合翅片管式级间冷却器。利用ＨＴＲＩ传热软件分析了新型复合翅片管式
级间冷却器在同样工艺条件下的表现，通过采用全密封圈、半密封圈和Ｙ型密封条相结合的全新密封
结构，可以达到减小设备壳径、缩短总长度的优化效果，并且说明了安装、使用和维修的方法，为设计及
优化级间冷却器提供参考。
关键词：级间冷却器；传热；密封；复合翅片；管式
中图分类号：ＴＥ８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—９６１４（２０１６）０１—００３０—０３
Ｎｅｗ Ｔｙｐｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｆｉｎｎｅｄ Ｔｕｂｅ Ｉｎｔｅｒｓｔａｇｅ Ｃｏｏｌｅｒ
ＬＩＵ Ｑｉｕ—ｓｈｉ ，ＬＩＵ Ｙｉｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｙａｎ—ｙｕｎ （１．Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｂｌｏｗｅｒ Ｇｒｏｕｐ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８７０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００３５，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｘｉｎｇｕａｎｇ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００４３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ，ｏｉｌ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，ｃｏｎｓｉｄｅＩｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓ— ｓｏｒ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｎｅｅｄ ｏｆ ｗｈｏｌｅ，ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ａ ｓｍａｌｌｅｒ，ｎｌｎｒｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｎｎｅｄ ｔｕｂｅ ｉｎｔｅｒｓｔａｇｅ ｃｏｏｌｅｒ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｈ ＦＲＩ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｔ）ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｎｅｗ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｎｎｅｄ ｔｕｂｅ ｉｎｔｅｒ— ｓｔａｇｅ ｃｏｏｌｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｄｏｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｅａｌｉｎｇ ｒｉｎｇ，ｈａｌｆ ｓｅａｌ— ｉｎｇ ｒｉｎｇ ａｎｄ Ｙ ｔｙｐｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｎｅｗ ｓｅａｌｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｅａｌｉｎｇ ｓｔｒｉｐ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｔｈａｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｓｈｅｌｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｗａｓ ｒｅ—
ｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｌｅｎｇｔｈ ｗａｓ ｓｈｏｒｔｅｎｅｄ ｗａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｕｓｅ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｗａｓ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ，ｔｈｕｓ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｓｔａｇｅ ｃｏｏｌｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｒｓｔａｇｅ ｃｏｏｌｅｒ；ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ；ｓｅａｌ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｉｎ；ｔｕｂｕｌａｒ
０ 引言
级问冷却器是压缩机组中一种特殊的换热器，起到
提高机组效率和节约能源的作用，该换热器主要以复合
翅片管式冷却器为主，具有传热面积大、压力损失小等特
点。由于留给级问冷却器的空问有限，如果超出范围，对
于设备基础、管路连接和抽管束距离都会有很大影响，所
以需要缩小冷却器体积，以降低成本。
１实例设计
１．１工艺条件
以一台为某空分厂设计的氮气压缩机组为例，介
绍一种新型气体冷却器的设计。
冷却器的壳体材料为Ｑ３４５Ｒ，复合翅片换热管的
基管材料为ＢＦｅｌ０－１一ｌ，翅片材料为Ａｌ，前后管板与
收稿日期：２０１５－０５－２７ 收修改稿日期：２０１５—１２—２８ 设备法兰均为１６ＭｎｌＩＩ锻件。其工艺参数如下：体积
流量为１０ ２００ ｍ ／ｈ，一段压缩机进口压力为０．１０２
ＭＰａ，一段压缩机进口温度为２０℃，冷却器气体进口
压力为０．２４９ ８ ＭＰａ，冷却器气体进口温度为ｌ１５℃，
气体出口温度为４２ ，允许压力损失为０．００４ ＭＰａ，
介质组分为氮气，双管程走水，单壳程走工艺气体。
１．２设备参数
本台气体冷却器的传热计算采用成熟的计算程
序，该程序可以用于多种形式的冷却器。这台氮压机
冷却器的主要计算数据 为：设备壳径７００ ｍｍ；长发
３ ６００ ｍｍ；复合翅片换热管 数量１２０根；传热面积
１９８．７ ｎｌ ；气侧压力损失 Ｏ．００１ ３ ＭＰａ；水侧压力损失
０．０ｌ ＭＰａ；面积裕量２０．６％。
１．３结果分析
运用ＨＴＲＩ对冷却器进行实验分析计算，得出结沦：
第１期 刘秋实等：新型复合翅片管式级间冷却器 ３１
（１）由图１可以看出，热流体氮气沿长度检测点
方向约从１１５ ｃ【＝降至４２℃，每条热流体温度曲线均呈
线性下降；冷流体曲线分为第１管程和第２管程两个
部分，第２管程冷流体先与热流体进行传热，第１管程
冷流体再将热流体温度降至４０℃，图ｌ充分表现出其
温度变化的特征，冷流体从３２℃上升到４０℃，端差
（热流体出口温度与冷流体入口温度的温差）ｌ０℃属
于合理区间，并且传导曲线呈线性变化且过渡平稳。
图１新型复合翅片管式冷却器流体温度坐标图 （２）图２为第１管程和第２管程的传热系数曲
线。从图２曲线中看出，第２管程是冷热流体接触传
热最激烈的部分，所以传热系数较高，第１管程的传热
系数也属合理范围，这台冷却器的传热系数在４３．０３４
～４７．５２９ Ｗ／（ｍ ·Ｋ）区间波动，说明该级间冷却器处
于高效换热的状态。
４８．０ ４７．５ ４７．０
检测点
图２新型复合翅片管式冷却器传热系数坐标图 （３）图３为管程／壳程流速的曲线图，这台级间冷
却器冷却水在管程中流速为１．０５８ ｍ／ｓ。级间冷却水
走管程，管程流速在１一１．５ ｍ／ｓ就具备了高雷诺值形
成湍流状态，显著提升管内传热膜系数，提高传热效 率。
该氮压机用户现场反馈信息表明：全流量运行
时，冷却器气侧出口温度为４０℃，压损为０．００３ ＭＰａ， 图３新型复合翅片管式冷却器管程／壳程流速坐标图
无振动情况，完全符合全工况运行条件。同时，原本
需要ＤＮ９００ｍｍ壳径，采用该结构可以缩小到
ＤＮ７００ｍｍ壳径，设备长度也比原来缩短了２００ ｍｍ。
而且气侧压力损失很好地控制在许用压力损失范围
内，本次传热计算完全符合设计要求。
２密封结构及特点分析
２．１结构设计
新型复合翅片管式级间冷却器由壳体部件、管束
部件、前管箱部件、后水箱部件四部分组成，采用全密
封圈、半密封圈和Ｙ型密封条相结合的密封结构，具
体结构形式见图４。
全密封圈：材料为硅橡胶，起到壳程后端密封作
用，避免气体流人封头侧。
半密封圈：材料为硅橡胶，起到切断壳程进出气
的作用，避免高温气体与低温气体混合。
Ｙ型密封条：材料为￥３０４０８不锈钢，采用３层不
锈钢片折叠压制形成的Ｙ型密封条，共有３段密封，
一段为进气侧与管束间密封，二段为出气侧与管束间
密封，三段为壳程下部与管束问密封，更好地保证了
密封性，避免设备短路。
图４新型复合翅片管式冷却器主要零部件结构图
高温气体从进气口进入，沿着上侧板与壳体内壁
的进气流体通道水平穿过复合翅片管管束，被管程的
冷却水冷却，然后再从上侧板与壳体内壁的出气流体
通道流出，直至从出气口进入管道，完成整个换热过
程（见图５）。 ５ Ｏ ５ ０ ５船们 ＾ ．ｚ ＿邑＼糕ｊ
釜糍３２ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｊａｎ．２０ １ ６
图５新型复合翅片管式冷却器气侧流动剖视图
２．２特点分析 （１）新型复合翅片管式级问冷却器比传统的复合
翅片管式换热器在壳径上至少可以缩减２００ ｍｍ，而在
设备长度上可以缩短５％左右。
（２）该设备的前后管板均为圆形设计 ，比传统
的方形管板具有更好的强度性能，适当减小了管板的
厚度，同时将密封圈直接安装在管板上，可以更好地
起到固定的作用。
（３）在后封头的下部必须配有排放阀，原因如下：
当管束部件与壳体部件装配时，全密封圈会导致后部
气体无法排出，影响安装；当有液体进入壳体后部时，
可以及时排出残留液体。
３现场安装、使用、维修经验
３．１设备安装
气体冷却器的安装应留有足够的空间来满足拆
装、维修的需要，在安装前一般应对管束部件进行检
查、清扫，安装时应保证管束部件与壳体部件保持水
平一致，不能倾斜安装，不能强力组装 。安装时，应 打开封头上的排放阀，安装结束后将排放阀关闭。为
避免冷却器出现受压与变形，安装冷却器连接接管法
兰时，表面必须平行并保持最小公差。当冷却器水侧
需排放时，气侧需先卸压。当停机时，相应的流体连
接必须关闭。在拆除管束之前，必须先把所有已连接
的冷却水管拆除。在管束拆除时，过程气体连接位置
可以不变。当管板位于壳体外侧时，全部的管束可以
与相连接的水箱一起抽出。抽管束时应注意保护密
封面和换热管。所需抽出管束的自由空间及位置需
在图纸中标明。管束抽出后应确保管束定位，消除因
管束滑动而带来的安全隐患。
３．２使用难点
在启动新型复合翅片管式级间冷却器之前，必须
开启管侧的放气口排空，使冷却水充满管程，同时检 查工艺气和冷却水的流动方向与图纸是否保持一致。
开车或停车过程中应逐渐升温或降温，以免造成压差
过大和热冲击，开车前冷却水应在气流之前流动，以
防止因气体的高温或热震而毁坏管路，停机时首先关
闭壳侧介质，然后再关闭管侧介质。
３．３清洗和维修注意事项
气体冷却器运行一段时间应进行清洗，首先应将
冷却器内部所有积水排放干净，然后再慢慢将管束抽
出，对其内外侧进行清洗和吹扫。管束的内侧采用液
压清洗，使用高压喷射枪和高压喷水器，也可采用机
械清洗和化学清理的方法进行。换热管的外表面在
通常情况下不需清理，如遇特殊情况必须清洗时，推
荐用于燥气体吹扫，不得用液体清洗和化学制剂清
洗，防止影响使用性能。
当管板与换热管连接处发生泄漏时，可采用补胀 的方法 Ｊ，如果是换热管发生泄漏，可以堵塞换热管，
但应控制数量。当垫片使用时间过长，密封失效时，
应及时调整和更换垫片和密封条。
冷却器检修清洗完成后，应更换新的垫片，并按
离心式空压机排气温度高原因分析及解决方法
离心式空压机排气温度高原因分析及解决方法
摘要：介绍离心式空压机及冷芯的结构特点，离心机各级排气温度对生产的影响，分析造成离心机排气温度高的原因并提出解决方法。
关键词：离心式空压机；中间冷却器；排气温度
1.前言
某企业空压站现有四台离心式空压机（下简称离心机），一台英格索兰机和三台JOY机。离心机排气温度的高低直接影响着离心机的效率及安全生产，针对不同情况，采取不同方式进行处理。
2.离心机常用中间冷却器特点
离心机实现等温压缩，效率优化，保证出口压力和温度指标，各段间要配置中间冷却器。由于空压机对各段间允许的压力损失和进口温度的严格要求，决定了中间冷却器设计选型的特殊性，同时也是应对多种机型、大跨度工况范围的必然选择。
中间冷却器冷却效果和可靠性直接影响空压机的气动性能和整机效率。随着为离心空压机配套的中间冷却器的增多，一个适应各种工况和不同机型的冷却器系列也自然形成，在此作一简单概述。
为了更深入地理解中间冷却器的多样性和复杂性，了解其适用范围、特征和重要参数的取值依据是非常必要的。表一[1]是据此归纳的特性。
从表一中看出，温度范围、允许压力损失2 项指标数值变化较小，而空气的流量范围、压力范围、相对湿度3 项指标变化范围较大。热负荷（换热量）的大小是决定换热器面积的主要因素，而上述3 项指标的大范围工况跨度决定了热负荷（换热量）的差异很大。
中间冷却器的核心元件是换热管，换热管有两种型式：光管、翅片管。下面叙述以换热管组成的中间冷却器。
2.1 光管- 中间冷却器
光管制成的中间冷却器主要有固定管板式、浮头式、U 型管式、填料函式。换热管规格：Φ25，Φ20，Φ19，Φ16。材质为20 钢、不锈钢、铜及铜合金。当流量小于30000Nm3/h，进气压力小于1.6MPa，机组为双层布置时，压力损失要求不严格，机组作为动力站使用的场合，可采用。
新型管翅式换热器的传热与阻力特性研究
第２９卷第１７期 Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．１７ 企业技术开发 ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＩＣＡＬ ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ ０Ｆ ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ ２０１０年９月 Ｓｅｐ．２０１０
新型管翅式换热器的传热与阻力特性研究
楚攀
（，’ 东省电力设计研究院，广东广州５１０６６３）
摘要：管翅式换热器在电厂中有着广泛的应用，是空冷机组的重要组成部分。提高管翅式换热器的性能，就能有效地 提升空冷机组的效率，从而达到节能的目的 文章对纵向涡强化型换热器进行了实验研究，在雷诺数４４００＜Ｒｅ＜１１ ０００的范 围内，分析了不同来流速度时换热器传热阻力特性的影响。结果表明，在６ ８００＜Ｒｅ＜１１ ０００时，纵向涡强化型换热器的阻 力小于未采取强化措施的换热器的阻力，而其换热系数大于未采取强化措施的换热器，实现了高效低阻的流动传热。 关键词：管翅式换热器：空冷机组；纵向涡；数值模拟 中图分类号：ＴＫｌ７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—８９３７（２０１０）１７—００２３—０３
Ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｈｅａｔ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｎｏｖｅｌ ｆｉｎ－ａｎｄ－ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ
ＣＨＵ Ｐａｎ
（Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０６６３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｎ—ａｎｄ—ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ ａｒｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ’ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ．ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ａｉｒ— ｃｏｏｌｉｎｇ ｕｎｉｔｓ．Ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒ－ｃｏｏｌｉｎｇ ｕｎｉｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ａｕｇｍｅｎｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｎ—ａｎｄ—ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｇｏａｌ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ｔｈｅ ｆｉｎ—ａｎｄ—ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ ｗｉｔｈ ｖｏｒｔｅｘ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ４ ４００＜Ｒｅ＜ｌ １ ０００．Ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅｒ ｏｆ ６ ８００＜Ｒｅ＜ｌ １ ０００，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｎ—ａｎｄ—ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｗｉｔｈ ｖｏｒｔｅｘ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｉＳ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｓｅｌｉｎｅ ｃａｓｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃａｓｅ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｓｅｌｉｎｅ ｃａｓｅ。ｗｈｉｃｈ ｍｅａｎｓ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｐａｔｔｅｒｎ ｉＳ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｉｎ－ａｎｄ－ｔｕｂｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ；ａｉｒ—ｃｏｏｌｉｎｇ ｕｎｉｔｓ；ｖｏｒｔｅｘ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
压缩机级间冷却器内漏问题分析
鹳
文章编号：１００６—２９７１（２０１３）０２—００３６—０３
压缩机级问冷却器内漏问题分析
刘智广’，李芳
（１．新疆油田油气储运公司，新疆克拉玛依８３４０００；２．东北石油大学，黑龙江大庆１６３３１８）
摘要：针对大庆油田天然气分公司北压浅冷装置中，３ ４ＲＤＳ型往复压缩机级间冷却器存在着严重的内漏问题，结合现 场情况对该冷却器进行了结构分析，找出了冷却器内漏的原因并提出解决问题的建议，减少装置以后再出现类似情况的可 能性，以保证装置正常运行。
关键词：压缩机；冷却器；内漏；结构分析 中图分类号：ＴＨ４５７；ＴＨ４１４．２ 文献标志码：Ｂ
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｌｅａｋａｇｅ Ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ Ｉｎｔｅｒｓｔａｇｅ ｃｏｏｌｅｒ ｏｆ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ
ＬＩＵ Ｚｈｉ・ｇｕａｎｇ ．ＬＩ Ｆａｎｇ （１．Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ ０ｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｋｅｌａｍａｙｉ ８３４０００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｑｉｎｇ １６３３１８， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｌｅａｋａｇｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ ｉｎｔｅｒｓｔａｇｅ ｃｏｏｌｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ３ ｓｅｔｓ ４ＲＤＳ ｔｙｐｅ ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ ｉｎ Ｄａｑｉｎｇ Ｏｉｌ Ｆｉｅｌｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｂｒａｎｃｈ ｎｏｒｔｈ ｐｒｅｓｓｅｄ ｓｈａｌｌｏｗ ｃｏｌｄ ｉｎｓｔａｌｌｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｓｔｒｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｃｏｏｌｅｒ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｔｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｌｅａｋａｇｅ ｏｆ ｃｏｏｌｅｒ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ．Ｉｔ ｉｓ ｈｅｌｐｆｕｌ ｆｏｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｐｐｅａｒｅｄ ａｇａｉｎ ｉｎ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｈａｓ ｅｎｓｕｒｅｄ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｏｐｅｒａ— ｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｖｉｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；ｃｏｏｌｅｒ；ｉｎｔｅｒｎａｌ ｌｅａｋａｇｅ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ
压缩机级间冷却器作用
压缩机级间冷却器作用
在压缩机运行过程中，产生的热量需要及时散发出去，否则会导致设备故障或者性能下降。其中压缩机级间冷却器是一种非常重要的降温设备，它具有以下几个作用：
1. 降温作用
压缩机在运行时会产生大量的热量，其中一部分热量会通过压缩介质排放出去，但是剩余的热量需要通过其他方式降温。这时候就需要压缩机级间冷却器介入了，它通过将介质从高温系统中取出并经过散热板降温，然后再送回低温系统中，这样就能及时、有效地降低介质的温度，保证压缩机的正常运行。
2. 减少压气温度
压缩机级间冷却器不仅可以降低介质的温度，还能减少压气温度，从而提高整个系统的效率。在压缩介质经过几级压缩后，温度会随之升高，如果不及时降温，将会影响压缩效率，增加能耗。通过使用冷却器，将温度降低到一定程度，就能有效地节约能源，减少运行成本。
3. 保护设备
在压缩机内部，介质的温度过高会导致设备的损坏，严重的情况下，还会引起火灾等危险事件。压缩机级间冷却器的出现，则可以有效地保护设备，避免高温、干涸等问题的出现。通过冷却器的降温和降压作用，可以使压缩机内部环境更稳定、更安全。
4. 提高工作寿命
由于压缩机级间冷却器可以通过多种方式保护设备，因此它可以提高设备的工作寿命。通过减少热量和干涸等不良影响因素，可以延长压缩机的使用寿命，常规保养并将维修周期延长。
总而言之，压缩机级间冷却器是一种重要的降温设备，它各方面的作用都十分重要，包括降温、减少压气温度、保护设备以及延长工作寿命等，因此在现代工业生产中得到了广泛应用。
40000m3／h空分设备空气增压机级问冷却器效率低分析
４００００ １１１３／ｈ空分设备空气增压机
级问冷却器效率低分析
尹文辉 （福建炼化林德气体有限责任公司，福建省泉州市泉港区３６２８００）
摘要：福建炼化林德气体有限责任公司２套４００００ ｍ ／ｈ空分设备配套的空气增压机在调试 过程中，级间冷却器的冷却效果不理想，冷却后的空气温度偏高。对冷却器经多次检修，仍无法 达到预期效果，最后被迫更换换热管束。介绍了故障发生时级间冷却器的运行参数和故障现象，
阐述故障排查和处理过程，并对该类型翅片管换热器的选型、安装和维护提出建议。 关键词：大型空分设备；空气增压机；级间冷却器；翅片管
中图分类号：ＴＨ４５２ 文献标识码：Ｂ
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｌｏｗ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｓｔａｇｅ ｃｏｏｌｅｒ ｏｆ ａｉｒ ｂｏｏｓｔｅｒ
ｏｆ ４００００ ｍｊ／ｈ ａｉｒ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ
Ｙｉｎ Ｗｅｎｈｕｉ
（Ｆｕｆｉａｎ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｌｉｎｄｅ Ｇａｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｕａｎｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｑｕａｎｚｈｏｕ ３６２８００， Ｆｕｊｉａｎ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ｏｆ ａｉｒ ｂｏｏｓｔｅｒ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｆｏｒ ｔｗｏ ｓｅｔｓ ｏｆ ４００００ ｍ ／ｈ ａｉｒ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｆｕｊｉａｎ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｌｉｎｄｅ Ｇａｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｔａｇｅ ｃｏｏｌｅｒ ｗａｓ ｎｏｔ ｉｄｅａｌ，ｔｈｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｃｏｏｌｅｄ ａｉｒ ｉｓ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｈｉｇｈ，ａｆｔｅｒ ｓｅｖｅｒａｌ ｒｅｐａｉｒｓ，ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ ｅｆｆｅｃｔｓ ｗｅｒｅ ｉｍｐｏｓｓｉｂｌｅ ｔｏ ｒｅａｃｈ，ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｂａｎｋ ｗａｓ ｒｅｐｌａｃｅｄ．Ｈｅｒｅ，ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｔｒｏｕｂｌｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ａｔ ｔｒｏｕｂｌｅ ｏｆ
新能源汽车电池冷却器Chille计算书
电池冷却器Chiller计算书
该冷却器换热量为3.5kW，采用板翅式结构；制冷剂侧翅片为平直型翅片；防冻液侧为锯齿形翅片，具体结构参数如下：
防冻液侧 制冷剂侧
换热量Q（kW） 3.5 3.5
翅片类型 锯齿型 平直型
进口温度（℃） 35 0
出口温度（℃） 30 10
流量 12L/min 0.025kg/s
翅片高度H（mm） 3.2 5.2
翅片节距s（mm） 5 5
翅片厚度（mm） 0.2 0.2
隔板厚度（mm） 0.4 0.4
翅片开窗宽度b（mm） 1.5
电池冷却器Chiller是由隔板、翅片和封条组成的结构单元经过整体钎焊而成的一种紧凑式换热器。冷热流体在相邻的基本单元中通过翅片和隔板进行热交换，其中隔板为一次传热面，翅片为二次传热面，且一般二次传热效率小于一次传热效率。
1、翅片计算
图1 翅片结构尺寸示意图
其中：
H—翅片高度，mm；—翅片厚度，mm
s—翅片间距，mm；x—翅片内距，mm
y—翅片内高，mm；B—翅片有效宽度，mm
另外设翅片有效长度为L(mm)
（1）当量直径De 4422cAxyxyDeUxyxy (1-1)
（2）翅片通道的自由流通截面积A
BAnxys (1-2)
其中：n表示翅片层数。
（3）传热面积
总传热面积F
2xyBLnFs (1-3)
一次传热面积1F
1xFFxy (1-4)
二次传热面积2F
2yFFxy (1-5)
2、翅片效率与翅片壁面总效率
1. 翅片效率f
图2 翅片表面温度分布示意图
在电池冷却器Chiller的热交换中，隔板为一次传热面，翅片为二次传热面，且一般二次传热效率小于一次传热效率。图2表示了翅片和隔板的传热情况及翅片表面上的温度分布。在设计计算中我们往往把二次传热面当成一次传热面，这就需要把二次传热面积打一个折扣，这个折扣就是翅片效率f。其推导过程如下：
离心空压机中间冷却器概述
离心空压机中间冷却器概述
薛 斌
（沈阳鼓风机厂部，沈阳110021）
摘 要 介绍了如何按离心空压机的参数来选择合适的中间冷却器的结构形式。
关键词 离心空压机 中间冷却器 光管 翅片管
l 前言
目前离心空压机被广泛应用在空分、冶金、化肥、化工、制药、动力站等领域。离心压缩机要实’现等温压缩，效率优化，保证出口压力和温度指标，各段间要配置中间冷却器。由于压缩机对各段间允许的压力损失和进口温度的严格要求，决定了中间冷却器设计选型的特殊性。中间冷却器几乎涵盖了所有管壳式换热器的结构形式，这正体现了它集各种形式换热器优点于一身的设计理念。同时也是应对多种机型，大跨度工况范围的必然选择。
中间冷却器有压缩机之肺的形象比喻，它的冷却效果和可靠性直接影响压缩机的气动性能和整机效率。随着为离心空压机配套的中间冷却器的增多，一个适应各种工况和不同机型的冷却器系列也自然形成，在此做一简单概述。
2 中间冷却器的适用范围和设计参数确定
为了更深入的理解中间冷却器的多样性和复杂性，了解其适用范围、特征和重要参数的取值依据是非常必要的。下面是据此归纳的特性表。
表1 中间冷却器技术特性
介质 流量范围
Nm3/h 压力范围
MPa 温度范围
（进／出）℃ 相对湿度
Ψ% 允许压力损失
MPa 污垢系数
m2·h·℃/kcal
空气 3000～300000 O.2—8.0 150/90～35/50 0～100 O.002～O.Ol
0.0002~0.0006
冷却水 10～800 0,3—0.6 20/33～35/45 0.3～0.6 0.0002~0.0006
从表1中可以着出：温度范围、允许压力损失、污垢系数三项指标数值挛饯披小，而空气的流量范围、压力范围、相对湿度三项指标变化范围较大。热负荷（换热量>的大小是决定换热器面积的主要因素，而上述三项指标的大范围工况跨度决定了热负荷（换热量）的差异很大，在中间冷却器几何外形上的反映尤为直观，表2可见一般。
翅片管式CO_2气体冷却器模拟与优化
第３３卷第２期 ２０１２年４月 制冷学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＲｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ Ｙｏ１．３３，Ｎｏ．２ Ａｐｒｉｌ．２０１２
文章编号：０２５３－４３３９（２０１２）０２－００３６－０６
ｄｏｉ．ｉ０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．０２５３—４３３９．２０１２．０２．０３６
翅片管式ＣＯ２气体冷却器模拟与优化
王晶 赵远扬 李连生 王智忠
（１西安交通大学流体机械与压缩机国家１－程研究中心西安７１００４９；２合肥通用机械研究所合肥２３００００）
摘要 为了研究ＣＯ，在翅片管式气体冷却器内的流动特性，建立了稳态分布参数模型，并进行了实验验证。结果表明：
ＣＯ，侧换热系数受入口压力和质量流量的影响较大，但入口温度对其影响很小。换热量随着入口压力的变化有一个最大
值；且随着流量的增大，最大换热量所对应的入口压力值逐渐增大。压降和换热量均随入口温度的增加而线性增加。适当
增加管程数，采用较小管径的气冷器性能更高。
关键词热工学；ＣＯ，；翅片管；气冷器；模拟；优化计算 中图分类号：ＴＢ６２；ＴＱ０５１．５；ＴＰ３９１．９ 文献标识码：Ａ
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ０ｆ Ｃｏ，Ｆｉｎ．ｔｕｂｅ Ｇａｓ Ｃｏｏｌｅｒ
Ｗａｎｇ Ｊｉｎｇ Ｚｈａｏ Ｙｕａｎｙａｎｇ Ｌｉ Ｌｉａｎｓｈｅｎｇ Ｗａｎｇ Ｚｈｉｚｈｏｎｇ
（１．Ｎａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｎｄ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，Ｘｉ’ａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｘｉ’ａｎ，７１００４９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈｅｒｅｉ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ，２３００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｆｌｏｗ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＣＯ２ ｆｉｎ・ｔｕｂｅ ｇａｓ ｃｏｏｌｅｒ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ ｓｔｅａｄｙ—ｓｔａｔｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ
翅片管式换热器 标准
翅片管式换热器 标准
翅片管式换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、石油、电力、冶金等工业领域。它具有换热效率高、结构紧凑、占地面积小等优点，因此备受青睐。本文将从翅片管式换热器的结构特点、工作原理、选型标准等方面进行介绍。
首先，翅片管式换热器的结构特点。翅片管式换热器由管束、翅片、管板、管箱等部件组成。管束是换热器的核心部件，通过管束内流体与管外流体的热量交换实现换热目的。翅片的作用是增加管束的换热面积，提高换热效率。管板和管箱则起到支撑和固定管束的作用，保证换热器的正常运行。
其次，翅片管式换热器的工作原理。工作时，热源流体和冷却流体分别流经管束内外，通过翅片的增加换热面积，使两种流体之间的热量得以交换。热源流体的热量被传递给冷却流体，从而实现了热量的平衡。在这个过程中，翅片的设计和布置对换热效果有着重要的影响，因此需要根据具体的工艺要求进行合理的选择和设计。
再次，翅片管式换热器的选型标准。在选择翅片管式换热器时，需要考虑工作压力、工作温度、流体性质、换热量、换热面积等因素。根据这些参数，可以确定合适的管束材质、翅片类型、管径尺寸、翅片间距等设计参数。此外，还需要考虑换热器的清洗维护便捷性、安装维修方便性等因素，以确保设备的长期稳定运行。
综上所述，翅片管式换热器作为一种常见的换热设备，在工业生产中具有重要的应用价值。通过了解其结构特点、工作原理和选型标准，可以更好地选择和使用翅片管式换热器，提高工艺效率，降低能耗成本，实现经济效益和环保效益的双赢。希望本文的介绍能够对大家有所帮助，谢谢阅读！
翅片式空气冷却器在水电站的应用
６８ 新疆有色金属 第４期
翅片式空气冷却器在水电站的应用
贾宝生
（新疆有色金属工业集团稀有金属有限责任公司 可可托海８３６３００）
摘 要 介绍了最新式翅片式空气冷却器，并与旧式铜丝绕簧式空气冷却器进行比较，对叉排式与直排式两种布管方式进行试验分析。 ‘最后选用翘片（直排）式空气冷却器，解决发电机空气冷却器温度过高的问题。 关键词 空气冷却器热传递叉排直排温度
新疆可可托海水电站是６Ｏ年代的老电站，设备
老化陈旧，发电机温度居高不下，因地下１３６ ｍ处厂
房空气循环比较复杂，无法保证发电机运行温度正
常，温度过高，降低了发电机使用寿命，通过改造解决
温度过高问题。
１发电机温度过高问题的分析
１．１ 铜丝绕簧式空气冷却器
铜丝绕簧式空气冷却器的工艺复杂，且焊接时用
到的铅影响环境，机组受到诸多限制。从导热原理分
析：它与空气的接触面积大，有利于换热，但铜丝与水
管的接触面积较小，致使铜丝对水管的热阻大，同时
密集的铜丝使风阻大，通风量较小，综合效果上它的
热传导率并不高，因此铜丝绕簧式空气冷却器呈淘汰
的趋势，逐步让位于翅片式空气冷却器。
１．２翅片式空气冷却器
翅片式空气冷却器由于工艺简单，其散热片上采
用的高新技术与先进的二次胀接工艺，使其散热系数
大大提高。
由于翅片式空气冷却器推广的时间不长，管的排
列方式（直排和叉排）、水的流速和风速等对传热系数
的影响还需要探索，下面通过试验来分析。
２试验方法
由于条件的限制，采用简单模拟试验，具体如下：
（１）通过电阻丝网模拟电机的发热，在电阻丝回路
中串人变阻器，通过变阻器控制电阻丝网的发热量。
（２）用风机鼓风，模拟发电机中的风流动。
（３）用“毕托管”测量风速。
（４）冷却器中的水由水箱供给，而水箱中的水由
水泵供给，水的流速通过流量计算得出： Ｖ 一Ｑ／ｎ￣ｄ。ｔ
式中，ｔ为时间；Ｑ为流量；ｄ为铜管直径；ｎ为铜
管根数。
２．１试验示意图