CN101738107A - 一种组合式空冷器 - Google Patents
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Abstract
一种组合式空冷器，包括引风机、翅片管束、捕雾器、蒸发管束、喷淋水泵、喷嘴和水箱，捕雾器位于翅片管束与蒸发管束之间，捕雾器为蜂窝型结构或波纹板结构。捕雾器通过捕捉水雾，减轻水雾引起的翅片和邻近设备腐蚀，避免高温区的翅片管束表面水雾结垢，保证翅片管束的干空冷效果。根据热流体物性和热负荷情况，优化确定翅片管排数和蒸发管排数，有效节约风机能耗和减轻蒸发管束的结垢，以保证蒸发管束长期高效换热。本发明既充分发挥了干空冷作用，又充分发挥了蒸发空冷作用，保证了组合式空冷器长期可靠运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种空冷器，具体涉及将干空冷与蒸发空冷相结合的组合式空冷器。
背景技术
干空冷器主要由翅片管组成，管外一般采用风机强制通风。管内介质进口温度在80℃～160℃之间时，适合采用干空冷，因为管外空气的导热系数较小，故管内外温差大时，干空冷才有比较好的冷却效果。所以干空冷器主要用在空冷的高温区。
蒸发空冷器主要由光管组成，除有风机强制通风外，还有自上而下的喷淋水在光管表面形成水膜。水膜蒸发是相变过程，可以吸收管内介质大量的热，故蒸发空冷的管外传热系数比干空冷器大得多，即便管内热流体温度低于80℃，蒸发空冷也会有比较好的换热效果。所以蒸发空冷器主要用在空冷的低温区。
由此可见，干空冷和蒸发空冷发挥作用的温区不同。对于需要将100℃以上的管内热介质冷却到环境温度的场合(如炼油厂、化工厂等)，若能提供喷淋水，则将干空冷和蒸发空冷组合起来是比较合适的。
现有的组合式空冷器，包括引风机、翅片管束、蒸发管束、喷淋水泵、喷嘴和水箱，没包含单独的捕雾器组件，而是将翅片管束兼作捕雾器用。
现有的组合空冷器存在的问题是，蒸发空冷中，向上流动的空气不仅带出蒸发的水蒸汽，还带出了大量的细粒水雾。这不仅浪费水，还导致水雾中的钙镁离子在高温区的翅片管束表面结垢，严重影响干空冷的冷却效果，而且细粒水雾落在干空冷翅片上和邻近的设备上，会引起翅片腐蚀和邻近设备的腐蚀。
现有组合式空冷器存在的另一个问题是，翅片管排数固定不变，翅片管排数与蒸发光管排数的分布欠合理，导致蒸发管束结垢较厚，严重影响换热，或者是蒸发管束承担的热负荷不够，没充分发挥蒸发传质换热能力强的优势。
发明内容
本发明将干空冷和蒸发空冷两种方式有效组合起来，通过捕雾节水减少翅片管束的水垢，保证翅片管束的干空冷效果。
一种组合式空冷器，包括引风机、翅片管束、蒸发管束、喷淋水泵、喷嘴和水箱，其特征在于：在所述翅片管束与蒸发管束之间设有捕雾器。
所述捕雾器为蜂窝型或波纹板结构。
翅片管排数和蒸发光管排数由喷淋水质、允许的换热系数结垢降低率、干空冷热负荷及蒸发空冷热负荷决定。
本发明的技术效果体现在：
1.携带水雾的空气通过捕雾器时，雾滴碰撞到捕雾片上，附着和长大。雾滴长大成较大的水滴后，克服向上的风力掉落在蒸发管束上，避免了水雾随风散失。
2.滴落到蒸发管束上又成为喷淋水，可以减少喷淋水的循环量，减少水泵电机能耗。
3.避免高温区的翅片管束表面水雾结垢，保持了翅片管束的传热效果。
4.减轻翅片管束和邻近设备的水雾腐蚀。
5.在保证蒸发管束结垢不厉害的前提下，充分发挥了蒸发传质换热能力强的优点，以有效节约干空冷需要大风量的风机能耗。
6.根据热流体物性和热负荷情况，优化确定翅片管排数和蒸发管排数，充分发挥了蒸发传质换热能力强的优点，以有效节约风机能耗；有效减轻了蒸发管束的结垢，以保证蒸发管束长期高效换热。
本发明既充分发挥了干空冷作用，又充分发挥了蒸发空冷作用；既减轻干空冷结垢，又减轻蒸发空冷结垢，保证了组合空冷器长期可靠运行。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的实施方式。
如图所示，组合式空冷器的构件自上而下依次为：引风机1、翅片管束2、捕雾器3、喷嘴4、蒸发管束5、百叶窗6、水箱7和喷淋泵8。
图1表明了捕雾器在组合式空冷器中的位置。捕雾器3在翅片管束2的下方，在喷嘴4和蒸发管束5的上方。各构件分段制造，各段之间的连接方式可采用法兰螺栓连接，也可以焊接。
捕雾器3为蜂窝型或波纹板结构，可采用塑料、玻璃钢或金属制作。
在风机的作用下，湿空气带着水雾流出蒸发管束，进入捕雾器；水雾被捕雾器捕捉并长大后，滴落回到水箱；基本不带雾滴的湿空气，流出捕雾器，进入翅片管束。
确定翅片管和蒸发管排数的方法和步骤举例如下：
1.炼油厂某工艺装置热介质需要从90℃冷却到40℃，工艺装置一个运行周期为三年，组合式空冷器一个运行周期内蒸发空冷结垢导致换热系数下降率不得大于20％；
2.喷淋水质为经过处理的循环水，由经验得，管外结垢三年导致换热系数下降20％的管内温度为75℃。
3.蒸发空冷管内热介质从75℃降到40℃放出的热量为350kW，350kW需要的光管换热面积为424m2，按长9m外径25mm光管的外表面积计算，需要18排光管，每排50根。
4.干空冷管内热介质从90℃降到75℃放出的热量为120kW，120kW需要的翅片管换热面积折算成光管换热面积后为127m2，按长9m外径25mm光管的外表面积折算，需要4排翅片管，每排45根。
Claims (4)
1.一种组合式空冷器，包括引风机、翅片管束、蒸发管束、喷淋水泵、喷嘴和水箱，其特征在于：在所述翅片管束与蒸发管束之间设有捕雾器。
2.如权利要求1所述的组合式空冷器，其特征在于：所述捕雾器为蜂窝型结构或波纹板结构。
3.如权利要求1或2所述的组合式空冷器，其特征在于：翅片管排数和蒸发光管排数由喷淋水质、允许的换热系数结垢降低率、干空冷热负荷及蒸发空冷热负荷决定。
4.如权利要求1或2所述的组合式空冷器，其特征在于：所述捕雾器采用塑料、玻璃钢或金属制成。
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| CN102419118A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-04-18 | 洛阳隆华传热科技股份有限公司 | 阳极保护蒸发式酸冷却器 |
| CN114331211A (zh) * | 2022-01-15 | 2022-04-12 | 西南石油大学 | 一种在役鼓风式空冷器对不同天然气适应性的评价方法 |
| CN116764365A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-09-19 | 湖南远东机械制造股份有限公司 | 一种负压吸送自适应除尘工艺 |
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