石油石化装置空冷器x
时间：2020-11-05 12:48:51 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
空气冷却器技术及设备
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，它具有不需要水源，适用于高温、高压的工艺条件，使用寿命长，运转费用低等优点。随着水资源和能源的匮乏以及环保意识的增强，节水、节能、无污染的空气冷却器将会得到更广泛的应用。
一、空冷器的应用
与水作为冷却介质的传统工业冷却系统相比，空冷的优缺点如表 1和表 2所示。由表
可见，在缺水地区 (如沙漠地带 )或水冷结垢和腐蚀严重的地区，适合采用空冷器。一般在下述条件下采用空冷比较有利。
(1) 热流体出口温度与空气进口温度之差 >15℃ 。
(2) 热流体出口温度 >60℃，其允许波动范围 >5℃。
(3) 空气的设计气温 <38℃ 。
(4) 有效对数平均温度差 ≥ 40℃ 。
(5) 管内热流体的给热系数 <2300 W／(m2 * ℃)。
(6) 热流体的凝固点 <0℃。
(7) 管侧热流体的允许压降 >10kPa，设计压力 >100kPa。
表 1 空冷的优点
空 冷
水 冷
1．对环境没有热污染和化学污染。 1．排放水对环境有热污染，也常有化学污染。
2．空气可随意取得， 不需任何附属设备和费用。选厂址不受限制，这对无水和缺水地区尤为重
要。
2．冷却水往往受水源限制，要设置管线和泵站等
设施，特别对较大的厂， 选厂址时必须考虑有充足的水源。
3．空气腐蚀性小，不需要除垢和清洗，使用寿命长。
3．水腐蚀性强，也易于结垢，需要进行处理。
4．空气的压降仅有 98～ 196Pa，故空冷的操作费用低。
4．循环水压头高，故水冷的能耗较高。
5．空冷系统的维护费用。一般情况下仅为水冷系统的 2O％ ～ 3O％ 。
5．由于水冷设备多。易于结垢，在温暖气候条件
下易生成微生物， 附于冷却器表面， 常需停工清洗。
6．一旦风机电源被切断， 仍有 3O％～ 4O％的自然冷却能力。
6．电源一断，即要被迫全部停产。
表 2 空冷的缺点
空 冷 水 冷
1．空气比热小，仅为水的
I ／ 4，故空气用量大。
1．在相同热负荷和冷却介质温升条件下。水用量小。
2．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 (在湿式空冷器中，还取决于空
气的湿球温度 )。
2．水冷通常能使工艺流体冷却到低于空气温度2～ 3℃ 以下， 循环水在水塔中可被冷却到接近环境湿球温度。
3．大气温度波动大。风、雨、阳光、昼夜以及季
节变化， 均会影响空冷器的性能， 在冬季还可能引
起管内介质结。
3．水冷对环境温度变化不明显，调节操作比较容易。
4．由于空气密度小，空气侧对流给热系数低，故空冷器的冷却面积要大得多。
4．水冷器结垢紧凑，其冷却面积比空冷器小得多。
5．空冷器周围存在障碍或设计不当，会引起热风循环，降低换热效率。
5．水冷器可设置在其它设备之问。
6．通常要求用特殊工艺制造翅片管和风扇，对压降有一定限制。
6．用一般管式换热器即可满足要求。
7．有一定的声。 7．无噪声。
二、空冷器的型式
空冷器由管束、风机、构架三个基本部分和百叶窗、风筒、喷淋装置、梯子、平台等辅助部分组成，每个管束有若干排三角形排列的管子，该管子一般是翅片管，也可以是光管。介质的流向通常是逆流，热流体从管束顶端流入，底部流出，空气由下向上流动，冷却热的工艺介质。另外还有风机、百叶窗、构架和风箱等部件，风机驱动空气流过管束，百叶窗通过调节进入空冷器的空气量来改善空冷器的调节和适应性能，构架是支撑管束、风机，百叶窗以及其它附属件的钢结构，风箱用于导流空气。空冷器按管束布置方式可分为水平式和斜顶式；按通风方式可分为鼓风式和引风式；按冷却方式可分为干式、湿式和干湿联合式。
２ .1 管束
表３ 管束的型式与代号
管束型式
（见图 1）
代
号
管箱型式
（见图 4）
代
号
翅片管形式
（见图 2）
代
号
法兰密封面型式
（见图 3）
代
号
鼓风式水平管束 GP 丝堵式管箱 S L 型翅片管 L 光滑平面法兰 a
斜顶管束 X 可卸盖板式管箱 K1 双 L 型翅片管 LL 凹凸面法兰 b
引风式水平管束 YP 可卸帽盖式管箱 2 滚花型翅片管 KL 榫槽式法兰 c
湿式立置管束 SL 集合管式管箱 J 双金属轧制翅片管 DR 透镜垫式法兰 d
干湿联合斜置管束 SX 全焊接圆帽管箱 Q 镶嵌型翅片管 G 梯型槽面法兰 t
椭圆管套矩形翅片管 TC
板翅片套片翅片管 T60
椭圆管绕钢带支片管 TR
a 鼓风式水平管束（ GP） b 引风式水平管束（ YP）
c 斜顶管束（ X ） d 湿式立置管束（ SL）
e 干湿联合斜置（ SX）
f 减压塔顶空冷器（ YSX ）图 1 管束型式
a： L 型翅片管（ L） b：LL 型翅片管（ LL ）
c：滚花型翅片管（ KL ） d：双金属轧制翅片管（ DR）
e：镶嵌型翅片管（ G） f 椭圆管套矩形片翅片管（ TC）
g：板翅片翅片管（ T60）图 2 翅片管型式
a 光滑
平面法兰 b 凹凸面法兰 c 榫槽式法兰
d 透镜垫式法兰
e 梯型槽面法兰图 3 法兰密封面型式
丝堵式管箱（ C） 可卸盖板式管箱（ K ）
可卸帽盖式管箱（ K2 ）
全焊接圆帽管箱（ Q）
集合管式管箱（ J）图 4 管箱型式
1.1.2 常用换热元件规格及特性
常用换热元件（翅片管）规格（见表
2），翅片管翅化比表（见表
3），特性比较
表（见表 4）表 2 常用换热元件规格表 。
表 2 常用换热元件规格表
翅片管类别
基管 翅片材
材料 直径（mm ） 料
翅片管
片距（ mm） 片高（ mm） 后处理
备注
L 型翅片管（ L ） 钢铝 1、椭圆管套片翅片
双 L 型翅片管（ LL ）滚花型翅片管（ KL ）镶嵌型翅片管（ G）
25，32，38
铝
2． 3， 2． 5 2． 8， 3． 2
3． 6
12． 5
16
套片管和板翅片套片管的片高拦数据为翅片外型尺寸。
轮辐型翅片管（ G）
双金属轧片管（ DR ）
钢
2． 5
2.3— 3． 0
16
8— 16
洗白
2、板翅片套片管每片穿 60 根管。
椭圆圆管绕片管 (TR)椭圆管套矩形片管(TC)
板翅片套片管 (r60)
铝
14*36 14*36 20X100 18
钢
铝
2.5— 4． 0 2． 5， 3． 0 3.0， 4． 0 2.0-3 ． 2
8 26X55 50X120
150X240
浸锌
MBV 法
3、基管为碳钢，还可以根据介质情况选用不锈钢、铬钼钢、钛管等，以供用户选择。
表 3 不同规格翅片管翅化比表
翅 化 比
翅片管 类 型
基管
直径
翅片管直径
( 翅片高 )
翅 片
间 距 mm
mm mm 2． 3 2． 5 2．8 3.2 3． 6
25
50 (12 ．5)
57 (16)
16． 91202 23． 39836
15． 48172 21． 38383
14． 01474 19． 31766
12． 58444 17． 30314
11． 15413 15． 28862
绕片管
(l)
32
57 (12 ．5)
64 (16)
15． 72346 21． 45394
14． 39958 19． 61392
13． 04175 17． 72672
11． 71787 15． 88670
10． 39399 14． 04668
38
63 (12 ．5)
70 (16)
15． 05322
20.35747
13． 78935 18． 61585
12． 49307 16． 82957
11． 22921 15． 08796
9． 96534
13． 34634
25
50 (12.5)
57 (16)
16． 57545 23． 06179
15． 17834 21． 08046
13． 74541 19． 04833
12． 3483l 17． 06701
10． 95120 15． 08568
双 L 绕片管
(LL)
32
57 (12 ．5)
64 (16)
15． 38474 21． 11522
14． 09362 19． 30796
12． 76939 17． 45436
11． 47827 15． 647l0
10． 18715
13.83984
38
63(12 ． 5)
70 (16)
14． 71328
20． 01753
13． 48193
18． 30843
12． 21900
16． 55550
10． 98765
14， 84640
9． 75629
13． 13730
镶片管（ G） 50 (12 ．5) 17． 23750 15． 77500 14． 27500 12． 81250 11． 35000
25 57 (16) 23． 72384 21． 67712 19． 57792 1 7.53120 15． 48448
32
50 (12 ．5)
64 (16)
16.05352
21.78400
14.69766
19.91200
13.30703
17.99200
11.95117
16.12000
10.59531
14.24800
38
63（ 12.5）
70（ 16)
15.38585
20.69011
14.099013
18.91663
12.76118
17.09768
11.46546
15.32421
10.16974
13.54462
25 50 (12 ．5) 16.40300 15.02287 13.60735 12.22722 10.84709
双金属轧片管（ DR ）
32
57 (16)
50 (12 ．5)
64 (16)
22.88935 15.21213 20.94261
20.92499 13.93768 19.15203
18.91027 12.63056 17.31553
16.94592 11.35611 15.52494
14.98157 10.08166 13.73435
38
63（ 12.5）
70（ 16)
14.54058
19.84483
13.32573
18.15223
12.07973
16.41623
10.86488
14.72363
9.65003
13.03103
表 4 翅片管特性比较表（根据 Gamavos 和 Cardner 对美国换热研究公司试验结果的对比数据）
满
分
翅 片管 的 类 型
单 L 型翅片管
(L)
双 L 型翅片管
(LL)
滚花型
翅片管
(KL)
镶嵌型
翅片管
(G)
轮辐型
翅片管
(LF)
双金属
轧片管
(DR)
椭圆管
套片管
(TC)
使用温度极限· 。
C 150 170 250 350 100 250 350
100
200 50 50
200
100
50
50 20 50
100 50 50
10
200
比
较
参
数
新的和清洁管的传热系数
使用数月后传热系数的维持能力
翅片上结垢的速度
翅片弯曲校正难易程度
翅片污垢影响性能程度
每天承受多于两次热循环能力
抗铝 f 口钢之间删、膨胀能力
空冷器管束翅片承重可能性
翅片尖端耐撕裂 f ，哇
翅片尖端耐大气腐蚀能力
基管耐大气腐蚀能力
翅片 $口管子间接触压力坚固程度
重量
相对价格
75
140
45
40
160
60
20
30
15
40
80
15
30
7
170
80
150 45 40
160 70 30
30 15 40
75 25 30
8
150
80
170 45 40
160 70 45
30 15 40
90 40 30
7
170
90
180 45 40
160 90 45
30 15 40
70 40 30
8
150
75
140 20 20
100
70
30
30 15 30
80 15 25 7
170
80
150 40 30
150
80 40 50
10
30
85 30 40
9
120
80
180 40 30
160
90
(50)
50
20
40
90 45 50 10
150
1070 总计 927 948 1032 1033 827 944 1095
1.1.3 管束型号的表示方法
示例：斜顶管束：长 4.5 米；宽 3 米； 4 排管；基管换热面积 63.6 平方米；设计压力 1.MPA；丝堵式管箱；翅化比 23.4；单 L 型翅片管； I 管程；光滑密封面平焊法兰的管束型号为： X4.5*3-4-63.6-1.6S-23.4/L-IA
1.2 风机
1.2.1 风机的型式与代号
风机的型式与代号（见表 5）
表 5 风机的型式与代号
通风
方式
代号
风量调节方式
(见图 5)
代号
叶片型式
代号
风机传动方式
(见图 6)
代号
鼓风式
引风式
G
Y
停机手动调角风机
不停机手动调角风机
自动调角风机
自动调速风机
TF
BF ZFJ ZFS
R 型玻璃钢叶片
B 型玻璃钢叶片*HK 型玻璃钢叶片
*w 型玻璃钢叶片
铸铝叶片
R
B
HK
W
L
V 带传动
齿轮减速器传动
电动机直接传动
悬挂式 v 带传动，
电椭由朝上
悬挂式 V 带传动，
电机轴朝下
V C Z Vs
Vx
左：停机手动调角风机（ TF） 右：自动调角风机（ ZFJ）
不停机手动调角风机（ BF）
注：调速风机我公司提供过双速电机调速风机和变频调速风机
图 5 风量调节方式
V 带传动（ V ） 齿轮减速器传动（ C）
电动机直接传动（ Z） 悬挂式 V 带传动电机轴朝上（ Vs）
悬挂式 V 带传动电机轴朝下（ Vx ）图 6 风机传动方式
1.2.2 风机型号的表示方法
示例：鼓风式；自动调角风机；直径
3600MM；B 型玻璃钢叶片；叶片数 4 个；悬
挂式电动机电机轴朝上 V 带传动；电动机功率 22KW 的风机型号为：G - ZFJ 36B4 - VS 22
1.3 构架
1.3.1 构架的型式与代号
构架的型式与代号（见表 6）
表 6 构架的型式与代号
构架型式 代号 构架开（闭）型式 代号 风箱型式 代号
鼓风式水平构架 GJP 开式构架 K 方箱型 F
斜顶构架 JX 闭式构架 B 过渡锥型 Z
引风式水平构架 YJP 斜坡型 P
＊湿式构架 JS
＊干湿联合构架 JL
1.3.2 构架型号的表示方法
示例：斜顶式构架：长 5 米，宽 6 米，斜边长 4.5 米，闭式，配套风机直径 4500MM ，1台，方箱型风箱构架的型号为：
JX5*6*4.5B - 45/1F
1.4 百叶窗
1.4.1 百叶窗的型式与代号
百叶窗的型式与代号：手动调节百叶窗代号
SC
自动调节百叶窗代号 ZC
1.4.2 百叶窗型号的表示方法
1.5 喷水装置
喷水装置的代号为 P，其型号的表示方法为：
示例： 6 米长， 3 米宽载水装置的型号为： P6*3
1.6 空冷器型号的表示方法
1.6.1 干式空冷器型号的表示方法
示例：
A 鼓风式空冷器，水平式管束，长 * 宽为 9M*3M ，4 片；停机手动调节风机，直径
3600MM ，4 台；水平式构架，长 * 宽为 9M*6M；一跨闭式构架，一跨开式构架；手动调节百叶窗， 4 台，长 * 宽为 9M*3M 的空冷器型号为：
GP9*3/4 - TF36/4 - GJP8X6B/1 - SC9*3/4
GJP9X6K/1
B 引风式空冷器， 水平管不，长* 宽为 9M*3M,2 片；自动调角风机， 直径 3600MM 、
1 台，停机手动调角风机，直径 36MM 、 1 台；水平式构架，长 * 宽为 9M*6M ，一跨闭
式构架；自动调节百叶窗，长 * 宽为 9M*6M ，2 台的空冷器型号为：
YP9*3/2 - ZFJ36/1 - YJP9*6B/1 - ZC9*3/2
TF36/1
1.6.2 湿式及干湿联合空冷器型号的表示方法
示例：
湿式斜置管束、长 * 宽为 6M*3M 、 2 台，湿式立置管束、长 * 宽为 6M*3M 、2 台；
自动调角风机、直径 2400MM 、 1 台，停机手调角风机、直径 2400MM 、1 台；干湿联
合构架、长 * 宽为 6M*3M 、1 台；喷水装置、长 * 宽为 6M*3M 、 1 台空冷器的型号为：
SX6*3/2 - ZFJ24/1 - JL6*3/1 - P6*3/2 - ZC6*3/1
SX6*3/2 TF24/1 SC6*3/1
