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空冷器

一.结构原理

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. 空冷器与传统水冷器相比有何优点?

 

答:空气冷却器与水冷器相比有如下优点

 

表4.1   空气冷却器与水冷器相比的优点

空冷的优点
水冷的缺点
a) 对环境没有热污染和化学污染;
b) 空气可随意取得,不需任何辅助设备和费用;
c) 选厂址不受限制;
d) 空气腐蚀性小,使用寿命长;
e) 空气的压降仅有10~20毫米,故空气的操作费用低;
f) 空冷系统的维护费用,一般情况下仅为水冷系统的20~30%;
g) 一旦风机电源被切断,仍有30~40%的自然冷却能力。
a) 对环境污染严重;
b) 冷却水往往受水源限制,要设置管线和泵站等设施;
c) 选厂址时必须考虑有充足的水源;
d) 水腐蚀性强,需要进行处理,以防结垢和脏物的淤积;
e) 循环水压头高(取决于冷却器和冷水塔的相对位置),故水冷能耗高;
f) 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物,附于冷却器表面,常常需要停工清洗;
g) 电源一断,即要全部停产
4. 空冷器有那些基本类型?
答:空冷器的基本类型有水平式,直立式和斜置式这几种结构型式
5. 水平式的空冷器有什么特点?
答:水平式的结构型式空冷器适用场合、特点及缺点

适用场合及特点
缺点
a.管束及风机叶轮呈水平状放置。
a.占地面积较大。
b.结构简单,安装方便。
b.管内阻力比其他型式为大。
c.管排常有一坡度(0.5%—1%)
 
6. 直立式的空冷器有什么特点?
答:直立式结构型式空冷器适用场合、特点及缺点

适用场合及特点
缺点
a. .管束垂直于地面,风机叶轮可垂直或水平放置。
a. A型结构略复杂。
b. 占地面积比水平式小。
b. 安置方向应与常时风向配合。
c. 管内阻力比水平式小
 
7. 斜置式的空冷器有什么特点?
答:斜置式空冷器适用场合、特点及缺点

适用场合及特点
缺点
a. 管束与地面有一夹角。
构造略复杂。
b. 占地面积比水平式小。
c. 管内阻力比水平式小
d. (B型)一般用于气相冷凝冷却,传热系数比水平式高,也适用于负压真空系统。管束斜置,空气侧阻力小,分配均匀。

 

8. 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。

 

9. 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,KLM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。

 

10. 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。

 

11. 空冷器的风机有哪些基本型式?

 

答:风机型式有
项   目
类   别
说     明
(1)运行方式
(2)调节方式
(3)联接方式
①鼓风式
②引风式
①调角方式
②调速方式
①直接传动
②齿轮传动
③皮带轮传动
空气先经过风机再至管束。
空气先经过管束再至风机。
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。
效率最高,适用于调速控制风机。
运行可靠、效率较高,构造较复杂,噪声较大。
结构较简单、效率略低,噪声忽略不计,但皮带需要更换。
12. 空冷器与传统水冷器相比有何缺点?
答: 空冷器与传统水冷器相比有如下缺点
表4.2   空冷与水冷却相比的缺点

空冷的缺点
水冷的优点
a) 由于空气比热小,且冷却效果取决于干球温度,通常不能把工艺流体冷却到环境温度;
b) 大气温度波动大,风、雨、阳光,以及季节变化,均会影响空冷器的性能,在冬季还可能引起管内介质冻结;
c) 由于空气侧膜传系数低,故空冷器的冷却面积要大得多;
d) 空冷器不能紧靠大的障碍物、如建筑物、大树,否则会引起热风循环;
e) 要求用特殊工艺制造的翅片管和风机;
f) 有一定的噪声
a) 水冷通常能使工艺流体冷却到低于空气温度2~3℃,且循环水在水塔中可被冷却到接近环境湿球温度;
b) 水冷对环境温度变化不敏感;
c) 水冷器结构紧凑,其冷却面积比空冷器要小得多;
d) 水冷器可以设置在其他设备之间,如管线下面;
e) 用一般列管式换热器即可满足要求;
f) 无噪声
 
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