空冷式換熱器幻燈片

1、l1. 空冷器的發(fā)展概況空冷器的發(fā)展概況 2. 空冷方式與水冷方式空冷方式與水冷方式的優(yōu)缺點比較的優(yōu)缺點比較l 空冷式換熱器，簡稱空冷器，它是以環(huán)境空氣作為冷卻介質，依靠翅片管擴展傳熱面積強化管外傳熱，靠空氣橫掠翅片管管束后的空氣溫升帶走管內熱負荷，達到冷凝、冷卻管內熱流體的目的。在煉油、化工行業(yè)中空冷器是主要的工藝設備之一，故其研究倍受重視，從其設計、制造、結構改進到其傳熱機理的研究與實驗一直都在進行。l 本來水是最理想的冷卻介質，所以傳統(tǒng)的工業(yè)冷卻系統(tǒng)都是水冷。但自二十世紀四十年代以來，隨著工業(yè)，特別是煉油、化工、動力冶金工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)用水量急劇增加，出現(xiàn)了水供應不足，而且人們對保護環(huán)境

2、、防止工業(yè)用水對江河湖海污染的呼聲日益高漲，同時由于能源日益短缺，要求最大限度地節(jié)約能源。鑒于這些原因，迫切要求開發(fā)新的冷卻介質和冷卻設備。取之不盡、用之不竭的空氣就自然受到了人們的重視。 l 在一個相當長的時期內，空冷器未受重視的原因，主要是空氣熱焓值太低，其比熱為0.24千卡/公斤，僅為水的1/4，因此在相同冷卻熱負荷下，需要的空氣量將是水的4倍。而且空氣的密度、給熱系數(shù)又遠比水小，所以若用常規(guī)的傳熱元件，空冷器的體積勢必比水冷器大的多。又由于大氣溫度隨氣候、季節(jié)、晝夜變化大，被冷介質的出口溫度不易控制。所以直到二十世紀二十年代，才出現(xiàn)第一臺空冷器。這臺空冷器安裝在美國西部一個煉油廠，作為

3、排汽冷凝器。它采用立式布置管束，自然通風。1930年開始用單面立式和臥式布置的翅片管管束，并用風機驅動空氣，這一發(fā)展可以說是空冷技術發(fā)展史上的一次突破。在二十世紀五十年代以前工業(yè)裝置上空冷器都是干空冷，結構型式和操作經(jīng)驗很不完善。以后為了提高冷卻性能、擴大適用范圍，從多方面進行了改進。例如：l為了適應高氣溫要求，發(fā)展了濕式空冷器，干、濕聯(lián)合空冷；l為了適應低氣溫與高粘、易凝流體的冷卻，設計出了內、外熱風再循環(huán)、自調百葉窗、加熱蒸汽盤管、縱向內翅片管等等；l為精確控制工藝介質的出口溫度和節(jié)約動力消耗，發(fā)展了自調傾角風機、自動調速風機、變頻電機等等；l為了適應各種操作溫度和壓力，研制出了多種結構型

4、式的管束和管箱，如水平式、斜頂式、立式管束，絲堵式、可卸蓋板式、可卸帽蓋式、集合管式、分解式管箱；l為了提高傳熱效率、耐腐蝕性能、降低功率損耗，出現(xiàn)了數(shù)十種不同類型的翅片管，如I型簡單繞片管、L型繞片管、LL型繞片管、滾花型繞片管、鑲嵌式翅片管、雙金屬軋制翅片管、橢圓翅片管、開槽翅片管等等；l為了降低噪聲，提高風機效能，發(fā)展了各種風機葉型和傳動型式，如R型、B型玻璃鋼葉片，鑄鋁葉片、鋁合金葉片、V帶傳動、同步帶傳動、齒輪減速器傳動、電動機直接傳動等等。 l 總之，隨著空冷器應用范圍的擴大，其技術不斷提高，結構型式日益完善。 目前空冷器使用的場合很廣，除煉油廠、石油化工廠大量使用外，在液化天然氣

5、、液化石油氣、煤的液化、煤氣管道、火力發(fā)電、柴油機發(fā)電、海洋工程、原子能工程以及城市垃圾處理等裝置中都在使用。l 我國自1964年研制成功空冷器以來，在煉油廠和石油化工廠迅速得到應用，從輕油到重油、渣油，從正壓到負壓，從炎熱的南方到嚴寒的北方，從水源充足的地區(qū)到缺水地區(qū)，都已成功地使用了空冷器。l1） 在煉油工業(yè)中的應用l空冷器最早應用在煉油工業(yè)。1948年美國TEXCO CORPUS CHRIST煉廠首先以空冷器取代了水冷，即出現(xiàn)了所謂全空冷煉廠。五十年代末期，英國的WHIFEGATE煉廠和DOLYTON煉廠均以空冷取代了水冷。1971年加拿大建的土坡角煉廠和比利時建的費蘆煉廠也以空冷取代了

6、水冷。大量使用空冷器后，煉廠用水量大幅度下降，使每加工一噸原油耗水量從幾噸、甚至十幾噸降到了一噸以下。 l l2） 在化學工業(yè)中的應用l空冷器特別適用于各種化工產品的冷卻。在合成氨、合成醇、氯化物、聚氯乙稀、烷基苯、化纖以及酸、糠醛等有機分餾工藝裝置中均有大量用例。對于遇水易爆、易溶的有毒介質，采用空冷尤為合適。l3） 在動力工業(yè)中的應用l國外電站空冷已有40多年歷史，目前仍在繼續(xù)發(fā)展?；鹆Πl(fā)電站改為空冷一般可節(jié)水90%以上。l4） 在冶金工業(yè)中的應用l空冷技術在冶金工業(yè)中的應用也比較成熟，主要用于高爐、平爐、金屬爐循環(huán)水的冷卻。l5） 在原子能工業(yè)中的應用l在原子能工業(yè)中新的用例是在快速反應

7、堆的芯部，冷卻循環(huán)液態(tài)金屬鈉。在此用空冷器的優(yōu)點是一旦發(fā)生熔融的鹽或金屬從工藝側泄漏，不至發(fā)生危險性反應。l l1）空冷與水冷優(yōu)點的比較l空冷的最大優(yōu)點就是操作費用低，節(jié)約用水，對環(huán)境沒有污染，但占地面積大，投資多，有時使用受到限制；水冷的最大優(yōu)點是結構緊湊、安裝費用低，但操作費用高，對環(huán)境污染嚴重。l2）空冷器與節(jié)能的關系l空冷器一般是把高溫工藝介質的熱量散入大氣中（空冷預熱器類型除外），無助于節(jié)能，但從冷卻觀點看，空冷器比水冷器耗用動力要少的多，有助于節(jié)能，是節(jié)能設備。l實踐證明空冷器不僅可以節(jié)約大量用水，防止對環(huán)境的污染，而且維護費用低，還較安全可靠，與水冷相比，還具有更長的使用壽命，因

8、此發(fā)展空冷器技術和設備即是節(jié)水、保護環(huán)境的要求，也是節(jié)能的要求。 l 空冷的優(yōu)點l1對環(huán)境沒有熱污染和化學污染； l2空氣可隨意取得，不需任何輔 助設備和 費用；l3選廠址不受限制；l4空氣腐蝕性小，不需要除垢和清洗，使用壽命長；l5空氣的壓降僅有1020毫米，故空氣的操作費用低；l6空冷系統(tǒng)的維護費用，一般情況下僅為水冷系統(tǒng)的2030%； l7一旦風機電源切斷，仍有3040%的自然冷卻能力。l 水冷的缺點l1對環(huán)境污染嚴重;l2冷卻水往往受水源限制，需設置管線和泵站等設施；l3特別對較大的廠，選廠址時必須考慮有充足的水源；l4水腐蝕性強，需要進行處理，以防結垢和臟物的淤積；l5循環(huán)水壓高（取

9、決于冷卻器和冷水塔的相對位置），l故水冷能耗高；l6由于水冷設備多，易于結垢，在溫暖氣候條件下還易生長微生附于冷卻器表面，常常需要停工清洗；l7電源一斷，即要全部停產。l水冷的優(yōu)點 l1水冷通常能使工藝流體冷卻到低于空氣溫度23，且循環(huán)水在水塔中可被冷卻到接近環(huán)境濕球溫度；l2水冷對環(huán)境溫度變化不敏感；l3水冷器結構緊湊，其冷卻面積比空冷器冷卻面積要大的多；l4水冷器可以設置在其他設備之間，如管線下面； l5用一般列管式換熱器即可滿足要求；l6無噪聲。l空冷的缺點l1由于空氣比熱小，且冷卻效果取決與干球溫度，通常不能把工藝流體冷卻到環(huán)境溫度；l2大氣溫度波動大，風、雨、陽光，及季節(jié)變化，均會影

10、響空冷器的性能，在冬季還可能引起管內介質凍結；l3由于空氣側膜傳熱系數(shù)低，故空冷器的要小的多；l4空冷器不能緊靠大的障礙物，如建筑物、大樹，否則會引起熱風循環(huán)；l5要求用特殊工藝制造的翅片管和風機； l6有一定的噪聲。 l l1.基本組成基本組成 l2.基本結構基本結構 l3.普通空冷器型號的表示方法普通空冷器型號的表示方法圖3 管束及管箱的典型結構管束及管箱的典型結構 l1） 管束管束la. 型式與代號見表1l表1 l 管程數(shù)l 翅化比/翅片管型式l 設計壓力Mpa,管箱型式l 管束換熱面積 m2l 管排數(shù)l 管束公稱尺寸:長寬ml 管束型式 l 鼓風式水平管束：長9m、寬2m、6排管；基管

11、換熱面積140m2；設計壓力為4Mpa；可卸蓋板式管箱；鑲嵌式翅片管，翅化比17.3；管程的管束型號為：l GP9261404K117.3/Gl 斜頂管束：長4.5m、寬3m、4排管；基管換熱面積63.6m2；設計壓力為1.6Mpa；絲堵式管箱；雙LL型翅片管，翅化比23.0；管程的管束型號為：l X4.53463.61.6S23.0/LL la. 型式與代號見表2l表2 電動機功率，kW 風機傳動方式 葉片數(shù) 葉片型式 葉輪直徑102mm 風量調節(jié)方式 通風方式 l 鼓風式；停機手動調角風機、直徑2400 mm、B型玻璃鋼葉片、葉片數(shù)4個；懸掛式電機軸朝上V帶傳動、電動機功率18.5 kW的

12、風機型號為：l GTF24B4VS18.5l 引風式；自動調角風機、直徑3000 mm、R型玻璃鋼葉片、葉片數(shù)6個；帶支架的直角齒輪傳動、電動機功率15 kW的風機型號為：l YZFJ30R6C15 la. 型式與代號見表3l表3 l l l 風箱型式l 風機直徑102mm/臺數(shù)l 構架公稱尺寸長寬l （對斜頂式構架為長寬l 斜邊長）m，開（閉）型式l 構架型式l 鼓風式空冷器水平構架、長9m、寬4m；風機直徑3600mm、2臺、方箱型風箱；閉式構架型號為：l GJP94B36/2Fl 鼓風式空冷器斜頂構架、長5m、寬6m；風機直徑4500mm、1臺、過渡錐型風箱；閉式構架型號為：l JX56

13、4.5/B45/1Z la. 型式與代號：手動調節(jié)代號SC；自動調節(jié)代號ZC（見圖 5）。la. 百葉窗型號表示方法l l l 公稱尺寸，長寬，ml 調節(jié)方式lb. 示例l 手動調節(jié)百葉窗，長9m、寬3m，其型號為：l SC93l 自動調節(jié)百葉窗，長6m、寬2m，其型號為：l ZC62 l l 百葉窗型式，公稱尺寸/臺數(shù)l 構架型式，公稱尺寸，開（閉）型式/臺數(shù)l 風機型式，葉輪直徑102mm/臺數(shù)l 管束型式，公稱尺寸/片數(shù)l示例：l 鼓風式空冷器l鼓風式空冷器、水平式管束、長寬為9m3m、4片；停機手動調角風機、直徑3600mm、4臺；水平式構架、長寬為9m6m；一跨閉式構架，一跨開式構架

14、；手動調節(jié)百葉窗、4臺、長寬為9m6m的空冷器型號為：l GJP96B/1lGP93/4TF36/4 SC93/4l GJP96K/1l 引風式空冷器l引風式空冷器、水平式管束、長寬為9m3m、2片；自動調角風機、直徑3600mm、1臺,停機手動調角風機、直徑3600mm、1臺；水平式構架、長寬為9m6m；一跨閉式構架；自動調節(jié)百葉窗、長寬為9m3m、2臺的空冷器型號為：l ZFJ36/1 lYP93/2 YJP96B/1ZC93/2l TF36/1 l1、管束布置方式管束布置方式l2、通風方式、通風方式 l3、冷卻方式、冷卻方式 l 空冷器按管束布置方式分為：水平式、斜頂式、立式等l（1）水

15、平式空冷器：管束為水平布置，其特點是管子布置清晰、整齊，適于多單元組合，傳熱面積、管束長度不受限制，管內熱流體和管外空氣分布比較均勻，結構簡單，安裝方便，是煉油廠和石油化工廠中應用最多的空冷器，但其占地面積較大、管內壓降較大。l（2）斜頂式空冷器：管束斜放呈人字形，夾角一般在60左右，風機置于管束下方空間的中央。其特點是占地面積?。ū人绞缴?050%），結構緊湊、管內壓降較小，但管內介質和管外空氣分布不夠均勻，熱空氣容易形成較嚴重的熱風循環(huán)，結構復雜，成本也較高，一般多用作煉廠減壓塔頂冷凝器，與立式管束配合用于干、濕聯(lián)合空冷。l（3）立式空冷器：管束立放，其特點是結構緊湊、占地面積小，但管束

16、中空氣分布不均勻，易受外界自然風的干擾，結構復雜，多用于濕空冷和干濕聯(lián)合空冷。l空冷器按通風方式分為：鼓風式、引風式、自然通風式l（1）鼓風式空冷器：管束置于風機排風側的空冷器l優(yōu)點：la、風機和驅動機構不與熱空氣接觸，結構材料可不考慮溫度的影響，使用壽命較長lb、結構簡單、便于維護保養(yǎng)lc、比較容易放置多個空冷器單元l缺點：la、空氣經(jīng)過底排管束的速度大，壓力損失大，雖然可以強化傳熱，但氣流分布不均勻lb、管束暴露于大氣中，翅片管易被雪、雨侵襲而損傷、弄臟或腐蝕lc、在特殊氣候條件下（如暴風雨、冰雹等）管內熱流體的出口溫度不易精確控制，操作波動大ld、熱空氣離開管束時，流速較低，有可能產生熱

17、風再循環(huán)現(xiàn)象l（2）引風式空冷器：管束置于風機吸風側的空冷器l優(yōu)點：la、風扇和風筒對管束有屏蔽作用，能減少暴風雨及烈日對管束的直接影響，有利于溫度控制lb、經(jīng)風機排出的熱風流速較高，熱風再循環(huán)的可能性大為減少lc、進入管束的氣流分布較均勻，空氣壓降稍有降低ld、風筒具有一定的吸風作用，能促進空氣進行自然對流，因而可減少動力消耗le、因為風機安裝位置較高，所以平臺處噪聲較低lf、占地面積小，因為管束下面的走廊可安裝其它設備，如管線、泵等l缺點：la、風機位于管束之上，直接受熱空氣作用，葉片和軸承需要有較好的耐熱性能，一般要求風機出口溫度不超過120lb、為防止風機空載時的超負荷，風機要有一定余

18、量lc、風機及傳動機構的維修保養(yǎng)較為麻煩，l從總的情況看，目前國外應用情況大約是：引風式占60%、鼓風式占40%。 l（3）自然通風式空冷器：自然通風式空冷器是借管束上面的熱空氣和管束下面的冷空氣的密度差引起的空氣自然流動而帶走管內熱量達到冷卻管內熱流體的目的，空氣的速度主要取決于風筒的高度和通過管束及空氣的溫度。l優(yōu)點：由于它不用或很少用風機，因而具有節(jié)能和無噪音污染、運行費用低的優(yōu)點。l缺點：由于是自然對流，空氣流速低，總的傳熱效率不如普通空冷器，其一次性投資比普通空冷器高，大約44%。l自然通風式空冷器主要應用于火力發(fā)電廠。 l空冷器按冷卻方式分為：干式空冷器、濕式空冷器、干濕聯(lián)合式空冷

19、器以及表面蒸發(fā)式空冷器。l（1）干式空冷器l干式空冷器就是常規(guī)空冷器，它是以環(huán)境空氣作為冷卻介質，依靠翅片管擴展傳熱面積來強化管外傳熱，借空氣橫掠翅片管后的空氣溫升帶走熱量，達到冷卻、冷凝管內熱流體的目的。其特點是操作簡單，使用方便；但其管內熱流體出口溫度取決于空氣干球溫度，一般以不低于5565為宜，而且熱流體出口溫度與設計氣溫之差不低于1520，否則不經(jīng)濟。l（2）濕式空冷器l為彌補干空冷的缺點，出現(xiàn)了濕式空冷器。濕式空冷器根據(jù)其噴水方式可分為增濕型和噴淋型兩種l（3）干濕聯(lián)合式空冷器l干濕聯(lián)合式空冷器就是將干空冷和濕空冷器組合成一體，由于組合方法的不同，結構形式也有多種變化。一般在工藝流體

20、的高溫區(qū)域用干空冷，在低溫區(qū)域用濕空冷。其結構、操作均較復雜。 la）、增濕型濕空冷器：（管束水平放置）l其工作特點是在空氣入口處噴霧狀水，利用霧狀水的蒸發(fā)使空氣入口處干燥空氣增濕接近飽和溫度，以此降低空氣溫度，從而增大空氣入口溫度與管內熱流體出口溫度之間的溫差來強化傳熱。增濕降溫的空氣經(jīng)過擋水板除去夾帶的水滴后橫掠翅片管束；它仍然完全依靠空氣溫升來冷卻或冷凝管內熱流體?？諝馊肟谔幙諝庀鄬穸扔?，空氣增濕后降溫愈多，其冷卻效果也愈顯著。lb、噴淋型濕空冷器：（管束立放橫排管）l其工作特點是在空氣入口處直接向翅片管管束上噴霧狀水，使入口空氣增濕降溫；它主要依靠降低空氣入口溫度，增大空氣入口溫度

21、與管內熱流體出口溫度之間的溫差來強化管外傳熱；同時直接噴淋到前排翅片管表面上水的蒸發(fā)也部分地強化管外傳熱；但由于翅片管表面水的成膜性差，立置管束的噴透性差等原因，依靠翅片管表面水的部分蒸發(fā)帶走的熱量僅占總熱負荷中較小部分。目前我國煉油化工廠使用的濕式空冷器大多屬此形式，其管束立放橫排管。噴淋型濕式空冷器由于采用立放管束，管子為三角形排列，其噴透性較差，第二排后面的管子噴不上水，而且翅片管水的成膜性差，再加上其噴咀容易堵塞，均嚴重影響濕式空冷器的冷卻效果，而且其翅片管容易被腐蝕和結垢，不僅縮短了濕空冷器使用壽命，而且影響其傳熱效率。另外，濕式空冷器的軟化水耗量大，設備運行費用較高。l增濕型和噴淋

22、型濕空冷一般適用于管內工藝流體入口溫度低于80的低溫位介質的冷凝或冷卻，理論上可使管內熱流體冷卻到高于環(huán)境濕溫度5左右。 l 空冷器管外空氣的膜傳熱系數(shù)很低，所以強化其傳熱的關鍵在管外。強化管外傳熱最有效的手段有兩種：la：靠傳熱管外表面水膜的蒸發(fā)強化管外傳熱表面蒸發(fā)式空冷器lb：靠擴展管外傳熱面積來強化管外傳熱翅片管（普通的干式和濕式空冷器）l翅片管是一種高效傳熱元件，它代表著普通空冷器的主要特征，是普通空冷器的核心和關鍵元件，它的性能直接影響著普通空冷器的發(fā)展，在普通空冷器中翅片管的費用約占管束總費用的60%以上。 l（）型翅片管（）型翅片管l型繞片管制造簡便，價格便宜，在石油化工用空冷器

23、中大量采用。但由于鋁片是借纏繞的初始應力緊固在鋼管表面，因此其使用溫度較低，一般為120160，空冷器國標GB/T 15386-94中規(guī)定L型繞片管最高使用溫度為150。當管壁溫度超過70，翅片張力大大降低，翅片開始松動，接觸熱阻增大，熱工性能不夠理想。所以型繞片管適用于工作條件比較平穩(wěn)，溫度無突變的場合，也不宜用于振動很大的場合；它耐大氣腐蝕性差，在濕空冷中使用壽命很短。 l （）型翅片管（）型翅片管l型翅片管也是一種繞片管，其翅片根部互相重疊，與管壁接觸良好，保證了對管壁的完全覆蓋，可防止大氣對管子外表面的腐蝕，而且使用溫度較L型有一定提高。空冷器國標GB/T 15386-94中規(guī)定LL型

24、翅片管的最高使用溫度為170。LL型翅片管適用于工作條件較平穩(wěn)，溫度無突變的場合；它對內管保護較好，耐大氣腐蝕性比型好，適用于濕空冷。傳熱性能也比型略好，其價格比型略貴。 l（）型翅片管（滾花型翅片管）（）型翅片管（滾花型翅片管）l型翅片管是一種型繞片管。制造時管子表面先經(jīng)滾花，繞片時再在L腳的上面同步滾壓一次，使L腳一部分面積嵌入管子表面。這樣就可使翅片與管子表面的接觸面積增大50%，這就意味著單位面積的熱通量也降低50%，因此翅片根部的熱應力很小，甚至在幾千次熱循環(huán)之后，仍然保持其接觸面積大于L腳本身的面積。翅片與管子接觸面積大，貼合緊密，牢靠，能保持其性能長期不變，翅片與鋼管的結合力及承

25、受冷熱急變能力比型和型翅片管好。空冷器國標GB/T 15386-94中規(guī)定KL型翅片管的最高使用溫度為250。 l （）型翅片管（鑲嵌型翅片（）型翅片管（鑲嵌型翅片管）管）l鋁片嵌入鋼管表面被擠壓的深約0.250.5mm的螺旋槽中，同時將槽中擠出的金屬用滾輪壓回翅片根部。l這種翅片管的最大優(yōu)點是熱工性能好，工作溫度可達350400，翅片溫度可達260，空冷器國標GB/T 15386-94中規(guī)定G型翅片管的最高使用溫度為350。l其缺點是翅片和管子二種金屬在大氣中易引起電化學腐蝕，抗腐蝕性差，造價高。管壁有應力集中，不能用于中、高壓場合。如果壓擠不良（槽緣不貼緊鋁片），其傳熱性能比任何翅片管都差

26、。l（）型翅片管（雙金屬軋制型翅片（）型翅片管（雙金屬軋制型翅片管）管）l雙金屬軋制型翅片管是較理想的抗腐蝕型管子。它克服了L型、LL型繞片管的缺點。雙金屬軋制型翅片管的內外管可以分別選材，內管根據(jù)熱流體腐蝕情況和壓力選定，如碳鋼、不銹鋼、鈦、黃銅等等，管外可選用既有較好的延展性和抗大氣腐蝕，又有良好的傳熱性能的金屬，一般采用鋁和銅。經(jīng)過軋制內外管子完全可以緊密結合在一起。l其優(yōu)點是：A抗腐蝕性能好，鋁管在管外可保護內管不受腐蝕，使用壽命長；lB對溫度突變及振動有良好抗力，GB15386-94中規(guī)定DR型翅片管的最高使用溫度為280。傳熱性能較好，介于型和型翅片管之間；lC翅片整體性和剛度高，

27、由于翅片牢固，不易變形，可用高壓水、高壓氣清垢；同時由于內外管緊密結合，能長期保持高傳熱性能。l其缺點是：價格較貴，制造技術要求高、重量大；與L型翅片管相比，設備總價格提高了57%。l （）橢圓型翅片管（）橢圓型翅片管l橢圓型翅片管是德國沿著一條完全獨立路線發(fā)展空冷器的主要特點，其最早發(fā)明者是德國的GEA公司。橢圓型翅片管是橢圓管套矩形鋼翅片，采用鍍鋅或鍍錫處理。l橢圓型翅片管的優(yōu)點：lA與同樣橫截面的圓管相比，其水利直徑小，因而管內給熱系數(shù)較大，而且由于在管子后面形成的渦流小，所以管外壓降可減少30%；lB與同樣的橫截面的圓管相比，其表面積約大15%。因此，在相同流速下，管外給熱系數(shù)可提高2

28、5%；lC翅片效率高，在同樣條件下，圓管的翅片效率為74%；而橢圓管為82%（重量平均值）；lD矩形橢圓翅片管采用短邊迎風，迎風面積比較小，因而設計緊湊，占地面積只有圓管的80%；lE在翅片上沖出湍流片，可以進一步提高管外傳熱系數(shù)，但壓降稍有增加。l但橢圓翅片管，也有它的不足之處，其主要缺點是：lA管束的維護，檢修和更換管子比較困難；lB管束的造價較高；lC管束承受壓力較低。l橢圓翅片管的使用溫度與壓力范圍如下：l鍍錫管180l鍍鋅管320l內壓50大氣壓l外壓20大氣壓l若使用壓力超過此范圍時，要選用圓形翅片管。 l（7）紊流式翅片管）紊流式翅片管l這一類翅片管形式很多，其共同點就是通過對翅

29、片本身結構的改變，使空氣流經(jīng)翅片時產生擾流，破壞其邊界層，以提高管外膜傳熱系數(shù)。在空冷器中應用較多的主要有以下幾種：l（1）徑向開槽翅片管 這種翅片管是在翅片圓周上均勻地沿徑向開出1236個切口（槽），一般為24個，切口深度為翅片高度的0.30.7，切口兩邊的翅片成“八”字形交替向翅片管的前后兩端傾斜。由于切口破壞了氣流的邊界層，增加湍流的作用，傳熱效率大為提高，一般講管外側給熱系數(shù)可提高2550%，總傳熱系數(shù)可提高20%以上。其缺點是制造復雜，造價較高。l（2）輪輻式翅片管 大約在六十年代中期，由英國“Wheelfin”公司首先研制成功，其傳熱效率較光滑翅片管高，但空氣壓力降也加大。l（3）

30、波紋型翅片管 這種翅片管形式很多，由于波紋的作用，可以強化傳熱，但是阻力都比較大。波紋管的實驗結果表明，由于在皺紋的凹處不能受到氣流的直接沖刷，很容易結垢，且難以清除，阻力比一般L型繞片管高60%左右，因此，翅片的皺紋（或皺折）部分不宜過高。這種翅片管一般用在自然對流傳熱中，在高質量流速下不宜采用。l1. 概述概述l2. 結構型式結構型式l3. 設計設計l4. 工業(yè)應用工業(yè)應用l一、背景一、背景l(fā)二、國內外發(fā)展狀況二、國內外發(fā)展狀況 l三工作原理與特點三工作原理與特點 l 空冷式換熱器（以下簡稱空冷器）是以環(huán)境空氣作為冷卻介質，依靠翅片管擴展傳熱面積強化管外傳熱，靠空氣橫掠翅片管束后的空氣溫升

31、帶走管內熱負荷，達到冷凝冷卻管內熱流體的目的；它在煉油、化工行業(yè)中是主要的工藝設備之一，故其研究倍受重視，從其設計、制造、結構改進到其傳熱機理的研究與試驗一直都在進行。l 目前，國內外煉油化工行業(yè)中的冷凝冷卻設備主要是水冷器和空冷器；隨著工業(yè)，特別是煉油、化工、電力工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)用水量急劇增加，出現(xiàn)了水供應不足，而且由于環(huán)保和節(jié)能的要求越來越強烈，越來越嚴格，再加上空冷器具有節(jié)水效果好、操作費用低、環(huán)境污染小、使用壽命長等優(yōu)點，國內外煉油化工廠均已大量采用空冷器來代替水冷器，所以發(fā)展空冷技術和設備既是節(jié)水、節(jié)能、保護環(huán)境的要求，也是提高裝置效益的要求。 圖1. 增濕型濕式空冷器 圖2. 噴淋

32、蒸發(fā)型濕式空冷器1 管束；2熱流體入口；3空氣入口；4循環(huán)水泵；5排水管；6供水管；7閥門；8擋水板；9熱流體出口；10熱空氣出口 l 目前，在煉油化工行業(yè)中普遍使用的空冷器為干式空冷器和濕式空冷器（包括增濕型和噴淋蒸發(fā)型）以及干濕聯(lián)合空冷器。干式空冷器操作簡單、使用方便；但其管內熱流體出口溫度取決于環(huán)境干球溫度，一般以不低于5565（【1】）為宜，而且熱流體出口溫度與設計氣溫之差不得低于1520（【1】、【2】），否則就不經(jīng)濟；所以它不能把管內熱流體冷卻到環(huán)境溫度。而且隨著節(jié)能技術的提高和改善，干式空冷器的使用由熱流體進口溫度大部分在180左右下降到100120左右，對于120以上的熱流體大

33、多采用了熱能回收措施而無干式空冷器的用武之地，它對低溫位熱流體的冷卻無能為力，為了得到較低的熱流體出口溫度，必須對干式空冷器配后水冷器。增濕型濕式空冷器（見圖1【2】）的工作機理是在空冷器的工作過程中在空氣入口處噴霧狀水，使空冷器的入口空氣增濕降溫，增濕后的低溫空氣經(jīng)過擋水板除去夾帶的水滴，再橫掠翅片管束，從而增大空氣入口溫度與熱流體出口溫度之間的溫差來強化管外傳熱。噴淋蒸發(fā)型濕式空冷器（見圖2【2】）的工作機理是在空冷器（管束多為立放橫排管）的工作過程中直接向翅片管上噴霧狀水，借助于翅片管上少量水的蒸發(fā)和空氣被增濕降溫而強化管外傳熱，它同時兼有增濕型濕式空冷器的優(yōu)點，我國目前煉油化工廠使用的

34、濕式空冷器大多屬此型式。但是噴淋蒸發(fā)型濕式空冷器的管排數(shù)不宜過多，一般為24排，而且只有前兩排翅片管的迎水面才能被噴上水，第二排管以后其傳熱沒有強化或強化很少；同時由于翅片管的結構特點，翅片表面無法完全被濕潤，翅片管表面水的成膜性很差，翅片管上蒸發(fā)的水量很少，水的蒸發(fā)效率很低，翅片根部易積水，易結垢，增加了熱阻，所以僅靠翅片管上水的蒸發(fā)帶走的熱負荷很小（約占總負荷的1020%），因此它主要還是靠增濕降溫后空氣的溫升帶走管內大部分熱負荷。濕式空冷器僅適合于冷卻進口溫度低于7075（【1】、【2】）的熱流體（如果熱介質進口溫度高于80時，翅片管表面極易結垢），它可將熱流體冷卻到高于環(huán)境濕球溫度5左

35、右（【1】）。同時由于濕式空冷器要求噴霧化水，所以其噴淋系統(tǒng)的噴嘴出水口很小，一般為0.51，使用中極易堵塞，嚴重影響濕式空冷器的冷卻效果。l干式和濕式空冷器的工作機理決定了其冷卻效果均受環(huán)境氣溫影響較大，氣溫波動，風、雨、日曬以及季節(jié)變化均會顯著地影響其冷卻性能，故其操作彈性差，在冬季還會引起管內介質凍結；由于空氣側膜系數(shù)低，其傳熱面積要大得多，因此必須采用翅片管，故其投資較高。l針對空冷器存在的上述問題，國外有關研究人員于二十世紀六十年代開始了綜合空冷和水冷優(yōu)點的新型冷卻器蒸發(fā)式冷卻器的理論和試驗研究；我國研究人員也于二十世紀八十年代開始了相應的研究開發(fā)工作。 l 表面蒸發(fā)型空冷式換熱器（

36、以下簡稱蒸發(fā)空冷）是一種比濕空冷和干空冷加后水冷性能更優(yōu)越的新型冷卻器，是國內外近年來著力開發(fā)的一種新型冷換設備，是空冷技術的發(fā)展方向。l 國外于二十世紀六十年代開始了有關蒸發(fā)空冷的基礎理論和試驗及其設計方法的研究工作（【3】、【4】、【5】、【6】、【7】、【8】）；文獻【3】首次提出了用管內工藝流體與管外噴淋水之間的總傳熱系數(shù)以及管外表面噴淋水與空氣之間的以焓差為推動力的總傳質系數(shù)來描述蒸發(fā)空冷的傳熱、傳質模型，并進行了相應的試驗研究，得出了計算蒸發(fā)空冷的傳熱傳質系數(shù)的試驗公式。文獻【4】后來也提出了與文獻【3】相類似的蒸發(fā)空冷的數(shù)學模型和設計方法。文獻【5】、【6】按文獻【3】提出的數(shù)學

37、模型對解析法進行了理論和試驗探討。文獻【8】提出了三種不同結構型式的蒸發(fā)空冷芯子的設計方法，并以實例計算進行方案比較，得出的結論是通過適當使用填料而不用翅片管增加傳質面積，即可大大提高光管蒸發(fā)空冷的冷卻性能。文獻【9】介紹了如何正確使用閉路循環(huán)蒸發(fā)冷卻，認為與普通的開放式冷卻塔、換熱器和干空冷相比，閉路循環(huán)蒸發(fā)冷卻塔具有節(jié)省費用，操作性好的優(yōu)點。l 國外開發(fā)研制出的蒸發(fā)空冷現(xiàn)已被廣泛應用于壓縮機中間冷卻、透平引擎夾套水冷卻、潤滑油冷卻和其他無機物水溶液冷卻；美國Brounder T.T.公司制造的蒸發(fā)空冷已用于許多大型硫酸廠。德國GEA公司、美國B.A.C公司和FES公司都在開發(fā)研制蒸發(fā)空冷，

38、其產品主要用于制冷和空調系統(tǒng)。l l 我國在二十世紀八十年代初從國外引進的十幾套石蠟成型裝置中均帶有蒸發(fā)空冷，用于其制冷劑的冷凝冷卻。由此國內開始了有關蒸發(fā)空冷的開發(fā)研制工作。文獻【10】介紹了哈爾濱空調機廠在1985年仿制了一臺美國FES公司的LS250型蒸發(fā)空冷代替茂名石化公司煉油廠第一套石蠟成型裝置制冷系統(tǒng)中的立式水冷器（過熱氨氣冷凝器），并考慮了國內氨壓縮機出口溫度高的情況，將原引進設備的全部換熱面積分出一部分置于捕霧器之上（翅片管束），對氨氣進行預冷。并作了兩種冷卻方案的經(jīng)濟效益對比，采用蒸發(fā)空冷代替立式水冷器每年可節(jié)省運轉費用20.7萬元。文獻【11】介紹了洛陽石化工程公司針對蒸發(fā)

39、空冷在實驗室進行了三個試樣、多種工況的試驗，對其傳熱性能進行了研究，對各種結構參數(shù)進行了篩選，推導了傳熱方程式，并按照煉油廠常減壓裝置汽油、煤油、輕柴油和重柴油產品后冷的工藝要求，分別進行光管蒸發(fā)空冷和管殼式水冷器的設計計算，對兩種計算結果進行了比較和分析；并和西安化工機械廠共同于1987年研制了一臺蒸發(fā)空冷，在長嶺煉油廠進行了工業(yè)性試驗和技術標定（【12】）。文獻【13】介紹了我國四川銀山磷肥廠10萬噸/年硫酸裝置的干吸塔在技術改造中采用了蒸發(fā)空冷用于循環(huán)水冷卻，它對單獨涼水塔循環(huán)供水和蒸發(fā)空冷循環(huán)供水兩種方案作了技術經(jīng)濟性比較，采用蒸發(fā)空冷的一次性投資僅為單獨新建冷卻塔的50%，其年總操作

40、費用僅為冷卻塔的57%，每年可節(jié)約電能20.8萬度；文獻【14】介紹了蒸發(fā)空冷的基本原理、結構特點和設計方法。文獻【15】在文獻【14】的基礎上針對蒸發(fā)空冷的幾何參數(shù)和性能參數(shù)的設計計算，開發(fā)出了可供蒸發(fā)空冷設計的計算方法和相應的電子計算機程序，并驗算了文獻【4】、【8】的算例，結果較為一致。文獻【16】介紹了蘭州石油機械研究所于1992年為蘭州煉油化工總廠設計制造了一臺蒸發(fā)空冷，用于代替該廠第三套酮苯脫蠟裝置制冷系統(tǒng)的立式水冷器（過熱氨氣冷凝器）；根據(jù)用戶提供的工藝設計參數(shù)和技術要求，蘭州石油機械研究所采用自行開發(fā)的蒸發(fā)空冷設計計算程序進行了該設備的工藝計算及優(yōu)化設計。同時雙方共同對該設備進

41、行了現(xiàn)場標定，測試數(shù)據(jù)表明這臺蒸發(fā)空冷的冷卻效果大大優(yōu)于立式水冷器，使氨的出口溫度接近環(huán)境濕球溫度；而且設計計算結果與實測數(shù)據(jù)一致性很好，證明其設計計算方法和計算程序是切實可靠的。 l 文獻【17】介紹了蘭州石油機械研究所于1994年為蘭州煉油化工總廠10萬噸/年氣分裝置設計制造了兩臺蒸發(fā)空冷，用于代替該裝置原有的濕空冷；同時雙方共同進行了現(xiàn)場標定，設備運轉良好，其冷卻性能優(yōu)于原來的濕空冷。文獻【18】介紹了蘭州石油機械研究所針對煉油廠常壓塔頂冷換設備的腐蝕機理和特點，巧妙地利用蒸發(fā)空冷獨有的結構特點及鈦材優(yōu)良的抗腐蝕性能，于1997年為延安煉油廠設計制造了兩臺鈦復合板蒸發(fā)空冷，從而解決了用戶

42、常壓塔頂冷換設備腐蝕嚴重，使用壽命短的問題，同時又降低了設備造價（為用戶節(jié)省投資兩百萬元）、能耗、水耗和占地面積。l國內開發(fā)研制的蒸發(fā)空冷主要用于煉油化工行業(yè)，尤其是蘭州石油機械研究所設計制造的幾百臺蒸發(fā)空冷已大量應用于國內煉油化工廠的主要大型裝置中。 l 圖3. 蒸發(fā)空冷工作原理示意圖l 蒸發(fā)空冷的結構與工藝流程如圖3所示。其工作過程是用管道泵將設備下部水箱中的循環(huán)冷卻水輸送到位于水平放置的光管管束上方的噴淋水分配器，由該分配器將冷卻水向下噴淋到傳熱管外表面，使管外表面形成連續(xù)均勻的薄水膜，同時用引風式軸流風機將空氣從設備下部空氣吸入窗口吸入，使空氣自下向上流動，橫掠水平放置的光管管束。水一

43、面從管壁吸收管內熱流體釋放的熱量，一面又與穿過管束向上流動的空氣接觸，部分水蒸發(fā)進入空氣中，其余的水逐漸放出其吸收的熱量后恢復到其進口水溫度，流到貯水池中。此時傳熱管的管外換熱除依靠水膜與空氣流間的顯熱傳遞外，主要是依靠傳熱管外表面水膜的迅速蒸發(fā)來吸收管內的大部分熱量，從而強化了管外傳熱，使設備總體傳熱效率明顯提高。傳熱管外表面水膜的蒸發(fā)使得空氣穿過光管管束后濕度增加而接近飽和，引風式軸流風機將飽和濕空氣從管束中抽出使其穿過位于噴淋水分配器上方的除霧器，除去飽和濕空氣中夾帶的水滴后從設備頂部風機出口處排入大氣中。由于風機位于設備頂部向上抽吸空氣，從而在風機下部空間形成負壓區(qū)域，加速了傳熱管外表

44、面水膜的蒸發(fā)，有利于強化管外傳熱。在蒸發(fā)空冷中，工藝介質走管內水平流動，空氣、水走管外，空氣由下向上流動，噴淋水由上往下流動，水、空氣與工藝介質為交叉錯流，水與空氣為逆流，從冷熱介質的流程布置上也強化了傳熱傳質過程。為防止水和空氣對傳熱管外表面的腐蝕，對傳熱管外表面進行了防腐處理，且傳熱管采用光管。l 在蒸發(fā)空冷中噴淋水一面循環(huán)噴淋一面蒸發(fā)，則噴淋水中的鹽類濃度逐步增大，達到一定程度會在管外壁上結垢，會使設備傳熱性能下降，所以應將貯水池中的水連續(xù)或定期排放出一部分，以把鹽類濃度控制在產生污垢的界限以下,為此要給貯水池中補充一定量的新鮮水以保持水中鹽類濃度，防止管外結垢，并補償蒸發(fā)的水量和排放的

45、水。蒸發(fā)空冷的噴淋水應采用軟化水為宜。l 蒸發(fā)空冷一般采用光管為傳熱管，如果采用翅片管，從理論上講擴大了傳熱和傳質表面，但這里用翅片管的優(yōu)越性不如干空冷那么顯著，其主要原因是：翅片管表面無法完全被水濕潤，翅片上水的成膜性很差，而且翅片間的積水也會削弱翅片的作用，并使熱阻增加。 l 蒸發(fā)空冷一般適用于各種溫度低于80的低溫位工藝流體的冷卻和冷凝。它可使工藝流體出口溫度冷到接近環(huán)境濕球溫度。如果工藝流體入口溫度高于80，在管束入口段管壁溫度過高，使管外表面水膜容易結垢，增加了傳熱傳質阻力，會降低蒸發(fā)空冷的傳熱效率。為此，當工藝流體入口溫度高于80時，將蒸發(fā)空冷中的除霧器用翅片管代替，使高溫位熱流體

46、先流經(jīng)翅片管束預冷到80以下再進入光管管束進行冷卻或冷凝，使翅片管管束起到既冷卻又除霧的雙重作用。從而擴大了蒸發(fā)空冷的適用范圍，并增加了傳熱面積。l與干式和濕式空冷器相比，蒸發(fā)空冷具有以下優(yōu)點：l1. 傳熱效率高，冷卻效果好，所需傳熱面積小，結構緊湊。l因為蒸發(fā)空冷的管外傳熱是由管壁水膜間的強制對流傳熱和水膜空氣間的直接接觸蒸發(fā)傳質傳熱兩步完成，而水具有很高的汽化潛熱，從而大大強化了管外表面的傳熱強度，其傳熱強度遠遠大于管壁空氣間的對流傳熱，使蒸發(fā)空冷的總體傳熱效率遠遠大于干式和濕式空冷，固其所需傳熱面積小，結構緊湊，而且蒸發(fā)空冷可直接將管內熱流體冷到較低溫度（40以下），而不再需要后水冷器。

47、在合理設計下可使管內熱流體出口溫度冷到接近環(huán)境濕球溫度，固其冷卻效果好，同時解決了干空冷為了獲得較低冷卻冷凝溫度而必須配帶后水冷器的問題。l2. 能耗和水耗小，操作費用低。l因為在蒸發(fā)空冷中空氣攜帶熱量主要是靠增加攜濕量帶走水的蒸發(fā)潛熱，而不是靠空氣溫升顯熱，從而所需風量遠遠小于干空冷和濕空冷；而且由于采用光管管束，空氣穿過管束的壓降小，使風機能耗進一步降低；同時光管外表面水的成膜性好，水的汽化潛熱很高，在合理設計下，可達到較高的蒸發(fā)冷卻效果，水耗很低；與干空冷加后水冷相比，它又省去了后水冷器，固其操作費用很低。l3. 投資費用低，占地面積小。l從結構上看蒸發(fā)空冷的最大特點是將冷卻塔和列管式水

48、冷器合為一體，從而省去了單獨的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，使一次性投資大大降低；且減少了設備占地面積，而且由于蒸發(fā)空冷的傳熱管為光管，使設備造價進一步降低。l4. 操作彈性大，可操作性好。l 因為蒸發(fā)空冷主要是靠管外水膜的蒸發(fā)而不是靠空氣溫升來帶走管內的大部分熱量，所以蒸發(fā)空冷對空氣入口溫度不敏感；同時管內熱流體將其熱量通過管壁傳遞給水膜，提高了水膜的溫度，同時引風式風機在管束中形成負壓，從而增大了管外水膜的蒸發(fā)效率，所以它對空氣入口濕度也不敏感；因此環(huán)境氣溫、濕度的波動以及季節(jié)變化對蒸發(fā)空冷的冷卻效果影響較小，固蒸發(fā)空冷的操作彈性大，適用地區(qū)廣，可操作性好。 l一國內典型結構型式及其特點一國內典型結構型

49、式及其特點 l二國外典型結構型式及其特點二國外典型結構型式及其特點 l（一）典型結構型式（一）典型結構型式 國內企業(yè)（蘭州石油機械研究所）開發(fā)研制的蒸發(fā)空冷的典型結構如圖4所示。它主要由以下部件組成： 1. 位于設備頂部的引風式風機； 2. 位于風機下方的除霧器； 3. 位于除霧器下方的噴淋水分配器； 4. 位于噴淋水分配器下方的光管管 束; 5. 位于光管管束下方的構架與水箱； 6. 噴淋水輸送管線與管道泵。上述前五個部件之間均采用翻邊法蘭螺栓連接，各連接面之間均采用橡膠板和密封膠進行密封，以防漏風、漏水。 圖圖4. 國內蒸發(fā)空冷典型結構示意圖國內蒸發(fā)空冷典型結構示意圖 l 蒸發(fā)空冷一般適用

50、于各種溫度低于80的低溫位工藝流體的冷卻和冷凝。它可使工藝流體出口溫度冷到接近環(huán)境濕球溫度。如果工藝流體入口溫度高于80，在管束入口段管壁溫度過高，使管外表面水膜容易結垢，增加了傳熱傳質阻力，會降低蒸發(fā)空冷的傳熱效率。為此，當工藝流體入口溫度高于80時，將蒸發(fā)空冷中的除霧器用翅片管代替，使高溫位熱流體先流經(jīng)翅片管束預冷到80以下再進入光管管束進行冷卻或冷凝，使翅片管管束起到既冷卻又除霧的雙重作用。從而擴大了蒸發(fā)空冷的適用范圍，并增加了傳熱面積。l與干式和濕式空冷器相比，蒸發(fā)空冷具有以下優(yōu)點：l1. 傳熱效率高，冷卻效果好，所需傳熱面積小，結構緊湊。l因為蒸發(fā)空冷的管外傳熱是由管壁水膜間的強制對

51、流傳熱和水膜空氣間的直接接觸蒸發(fā)傳質傳熱兩步完成，而水具有很高的汽化潛熱，從而大大強化了管外表面的傳熱強度，其傳熱強度遠遠大于管壁空氣間的對流傳熱，使蒸發(fā)空冷的總體傳熱效率遠遠大于干式和濕式空冷，固其所需傳熱面積小，結構緊湊，而且蒸發(fā)空冷可直接將管內熱流體冷到較低溫度（40以下），而不再需要后水冷器。在合理設計下可使管內熱流體出口溫度冷到接近環(huán)境濕球溫度，固其冷卻效果好，同時解決了干空冷為了獲得較低冷卻冷凝溫度而必須配帶后水冷器的問題。l2. 能耗和水耗小，操作費用低。l因為在蒸發(fā)空冷中空氣攜帶熱量主要是靠增加攜濕量帶走水的蒸發(fā)潛熱，而不是靠空氣溫升顯熱，從而所需風量遠遠小于干空冷和濕空冷；而

52、且由于采用光管管束，空氣穿過管束的壓降小，使風機能耗進一步降低；同時光管外表面水的成膜性好，水的汽化潛熱很高，在合理設計下，可達到較高的蒸發(fā)冷卻效果，水耗很低；與干空冷加后水冷相比，它又省去了后水冷器，固其操作費用很低。l3. 投資費用低，占地面積小。l從結構上看蒸發(fā)空冷的最大特點是將冷卻塔和列管式水冷器合為一體，從而省去了單獨的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，使一次性投資大大降低；且減少了設備占地面積，而且由于蒸發(fā)空冷的傳熱管為光管，使設備造價進一步降低。l4. 操作彈性大，可操作性好。l 因為蒸發(fā)空冷主要是靠管外水膜的蒸發(fā)而不是靠空氣溫升來帶走管內的大部分熱量，所以蒸發(fā)空冷對空氣入口溫度不敏感；同時管內熱

53、流體將其熱量通過管壁傳遞給水膜，提高了水膜的溫度，同時引風式風機在管束中形成負壓，從而增大了管外水膜的蒸發(fā)效率，所以它對空氣入口濕度也不敏感；因此環(huán)境氣溫、濕度的波動以及季節(jié)變化對蒸發(fā)空冷的冷卻效果影響較小，固蒸發(fā)空冷的操作彈性大，適用地區(qū)廣，可操作性好。 l 國內開發(fā)研制的蒸發(fā)空冷的典型結構具有以下特點：國內開發(fā)研制的蒸發(fā)空冷的典型結構具有以下特點：l1. 采用引風式軸流風機，其優(yōu)點是風機風量大，而且引風式風機向上抽吸空氣，采用引風式軸流風機，其優(yōu)點是風機風量大，而且引風式風機向上抽吸空氣，從而在其下部空間形成負壓區(qū)域，加速了位于其下方的傳熱管外表面水膜的蒸發(fā)從而在其下部空間形成負壓區(qū)域，加

54、速了位于其下方的傳熱管外表面水膜的蒸發(fā)效率；效率；l2. 除霧器采用雙金屬軋制型翅片管束，它既能高效除霧，減少噴淋水損耗，又除霧器采用雙金屬軋制型翅片管束，它既能高效除霧，減少噴淋水損耗，又可進行高溫介質（高于可進行高溫介質（高于80）的預冷，從而擴大了蒸發(fā)空冷的適用范圍，并增加）的預冷，從而擴大了蒸發(fā)空冷的適用范圍，并增加了設備的傳熱面積；了設備的傳熱面積；l3. 噴淋水分配器在設備運行中即可方便的維護、清洗、更換噴嘴，而且其噴淋噴淋水分配器在設備運行中即可方便的維護、清洗、更換噴嘴，而且其噴淋水管線均采用不銹鋼管，噴嘴采用聚氯乙烯材料制成，并且將噴嘴安裝在噴淋支水管線均采用不銹鋼管，噴嘴采

55、用聚氯乙烯材料制成，并且將噴嘴安裝在噴淋支管的上部，從而有效地減少了噴嘴堵塞的可能性；管的上部，從而有效地減少了噴嘴堵塞的可能性；l4. 管束一般采用絲堵式組焊矩形管箱（特殊情況時也可采用可拆卸蓋板式組焊管束一般采用絲堵式組焊矩形管箱（特殊情況時也可采用可拆卸蓋板式組焊矩形管箱），管束由水平布置的單根光管組成，管子與管箱的連接型式采用強度矩形管箱），管束由水平布置的單根光管組成，管子與管箱的連接型式采用強度脹、強度焊或脹焊并用；脹、強度焊或脹焊并用；l5. 構架與水箱連成一體，下部為水箱，上部為帶有百葉窗的進風口，且其四周構架與水箱連成一體，下部為水箱，上部為帶有百葉窗的進風口，且其四周均為進

56、風口；同時構架又作為風機、除霧器、噴淋水分配器及光管管束的支撐體。均為進風口；同時構架又作為風機、除霧器、噴淋水分配器及光管管束的支撐體。在管束下部四周設置了擋水板，在水箱上部四周設置了收水槽，從而減少了噴淋在管束下部四周設置了擋水板，在水箱上部四周設置了收水槽，從而減少了噴淋水外濺造成的水損失或對設備周圍平臺的濺水。構架與水箱的底部帶有安裝底座，水外濺造成的水損失或對設備周圍平臺的濺水。構架與水箱的底部帶有安裝底座，只需在基礎上預置地腳螺栓即可進行設備安裝；只需在基礎上預置地腳螺栓即可進行設備安裝；l6. 噴淋水輸送系統(tǒng)由二條管線和二臺管道泵組成，它們由噴淋水分配器端部的噴淋水輸送系統(tǒng)由二條

57、管線和二臺管道泵組成，它們由噴淋水分配器端部的橫向主水箱連通，二條輸水線在設備工作時一開一閉，以便確保設備運行時噴淋橫向主水箱連通，二條輸水線在設備工作時一開一閉，以便確保設備運行時噴淋水分配器正常工作；橫向主水管兩端設置了控制閥，在輸水線立放的主水管底部水分配器正常工作；橫向主水管兩端設置了控制閥，在輸水線立放的主水管底部設置了放空口，這樣可保證在冬季時設備的備用泵管線內噴淋水能夠放空，以免設置了放空口，這樣可保證在冬季時設備的備用泵管線內噴淋水能夠放空，以免凍裂水管和備用泵。凍裂水管和備用泵。 l 國外企業(yè)（德國國外企業(yè)（德國GEA公司、公司、美國美國FES公司和公司和B.A.C公司）公司

58、）開發(fā)研制的蒸發(fā)空冷的典型結開發(fā)研制的蒸發(fā)空冷的典型結構如圖構如圖5所示，它主要有以所示，它主要有以下部件組成：下部件組成：l1. 位于設備底部側面的鼓鳳位于設備底部側面的鼓鳳式風機；式風機；l2. 位于設備頂部的除霧器；位于設備頂部的除霧器；3. 位于除霧器下方的噴淋水位于除霧器下方的噴淋水分配器；分配器；l4. 位于除霧器下方的光管管位于除霧器下方的光管管束；束；l5. 位于光管管束下方的水箱位于光管管束下方的水箱（收水盤）；（收水盤）；l6. 噴淋水輸送管線與管道泵。噴淋水輸送管線與管道泵。 圖圖5. 國外蒸發(fā)空冷典型結構示意圖國外蒸發(fā)空冷典型結構示意圖 l1. 國外開發(fā)研制的蒸發(fā)空冷大

59、部分采用鼓風式離心風扇，從設備底部國外開發(fā)研制的蒸發(fā)空冷大部分采用鼓風式離心風扇，從設備底部一個側面鼓風，空氣阻力大，而且進風口只有一面，其風量??；也有少一個側面鼓風，空氣阻力大，而且進風口只有一面，其風量小；也有少數(shù)采用類似涼水塔那樣的結構；數(shù)采用類似涼水塔那樣的結構；l2. 除霧器由許多等間距布置的波形板組成，其除霧效果差，（在安裝除霧器由許多等間距布置的波形板組成，其除霧效果差，（在安裝中無法確保波形板均為等間距布置），水耗、能耗大，而且制造、安裝、中無法確保波形板均為等間距布置），水耗、能耗大，而且制造、安裝、維護均不方便；維護均不方便；l3. 噴淋水分配器是固定的，在設備運行中無法清

60、洗，噴淋水管線一般噴淋水分配器是固定的，在設備運行中無法清洗，噴淋水管線一般為碳鋼管，易生銹，而且噴嘴安裝在噴淋支管的下部，噴淋水中的泥沙為碳鋼管，易生銹，而且噴嘴安裝在噴淋支管的下部，噴淋水中的泥沙等雜質易聚積在水管底部，噴嘴易堵塞，一旦噴淋水分配器的噴嘴堵塞，等雜質易聚積在水管底部，噴嘴易堵塞，一旦噴淋水分配器的噴嘴堵塞，傳熱管外表面無法完全被濕潤，則設備冷卻能力大大下降，勢必會造成傳熱管外表面無法完全被濕潤，則設備冷卻能力大大下降，勢必會造成設備停車檢修。設備停車檢修。l4. 國外開發(fā)研制的蒸發(fā)空冷大部分采用集合管式管箱，管束由水平蛇國外開發(fā)研制的蒸發(fā)空冷大部分采用集合管式管箱，管束由水