CN203518660U - 一种全铝空气冷却器 - Google Patents
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Abstract
一种全铝空气冷却器，包括喷淋水泵、喷淋管架及喷头系统、翅片管束、引风机、工艺介质进口、工艺介质出口、喷淋水箱；所述翅片管束的换热管为扁平管，该换热管和翅片由铝或铝合金制得且两者焊接连接。本实用新型适用于冷凝冷却操作压力≤8.0MPa的工艺介质，工艺介质包括蒸汽、汽-气混合物、各种工艺气体及液体等。如电站用汽-气凝汽器、工厂循环水用闭式水-气空气冷却器及工艺介质冷凝冷却器如工艺气体与空气或气液混合物与空气的冷凝冷却。
Description
技术领域
本发明属于热交换器技术领域，具体涉及一种采用空气来冷凝冷却各种工艺介质的大型工业用全铝空气冷却器。
背景技术
火力发电系统中高温、高压蒸汽推动汽轮机做功后形成低压蒸汽，工艺要求将其冷却为凝结水。传统的水冷却器耗水量较大，新增火电机组已逐渐空冷技术替代以节约耗水量。
电站用凝汽器主要发展技术方向是直接空冷技术即利用空气冷凝凝汽器内的低压蒸汽。现有凝汽器由两面单排管束组成，每排管束包含了多个平行翅片管。单个翅片管采用扁平长管、沿长度方向焊接翅片的结构，扁管材质为钢铝复合管，翅片材质为铝合金。两个单排管束呈“人字形”布置，夹角一般在60℃左右。轴流式鼓风机布置在凝汽器管束正下方。 蒸汽从布置在管束顶端的蒸汽室流入两排管束，空气由风机鼓入单排管束上翅片形成的空气流道，蒸汽和空气呈错流方式换热。
现有直接空冷凝汽器的扁管材质均为钢铝复合管，基体为碳钢，表面涂层为铝，钢材导热系数远小于工业中常用金属铝材的导热系数，导致换热面积过大使设备吨位庞大，占地面积较大。此外，设备冷凝蒸汽效果受环境温度影响较大。
文献CN102788516 A 提供了一种V型翅片管束布置方式以改进现有人字型结构空气分布均匀性。
文献CN200979376Y 公开了真空钎焊板翅片式直接空冷凝汽器。传热元件为铝制扁管和按标准板翅片式热交换器翅片焊接形成，整体结构也为人字形结构。
文献CN201306932Y 提供了一种直接空冷凝汽器结构，其特征在于风筒上方带有控制进风通道的结构。
文献CN201637318 U 公开了一种火力发电站专用间接空气冷却器结构，其特征为钢铝复合扁管。
上述用于电站凝汽器的扁管空冷器只能用于冷凝蒸汽等负压操作场合，不能用于其它工业领域。
实用新型内容
为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种全铝空气冷却器，在负压、正压状态下均能运行。
本实用新型之目的采用以下技术方案予以实现：一种全铝空气冷却器，包括喷淋水泵、喷淋管架及喷头系统、翅片管束、引风机、工艺介质进口、工艺介质出口、喷淋水箱；所述翅片管束的换热管为扁平管，该换热管和翅片由铝或铝合金制得且两者焊接连接。
所述翅片管束置于引风机下方的两侧，该翅片管束的上端连接工艺介质进口，下端连接工艺介质出口；所述喷淋水箱置于所述翅片管束的下方，喷淋水管及喷头系统置于所述翅片管束的外侧并通过喷淋水泵和所述喷淋水箱连通。
所述翅片管束置于引风机下方且以该引风机的中心线为中心呈V型布置，该翅片管束的上端连接工艺介质进口，下端连接工艺介质出口；所述喷淋水箱置于所述翅片管束的下方，喷淋水管及喷头系统平行置于所述翅片管束的外侧并通过喷淋水泵和所述喷淋水箱连通。
所述翅片管束置于引风机下方且水平布置，该翅片管束的一端为工艺介质进口，另一端为工艺介质出口；所述喷淋水箱置于所述翅片管束的下方，喷淋水管及喷头系统平行置于所述翅片管束的下方并通过喷淋水泵和所述喷淋水箱连通。
所述工艺介质出口处安装温度传感器。
本实用新型的优点在于：
翅片管束的扁平管的材质为铝及其合金，翅片材质也为铝及其合金。铝合金扁平管导热系数远远高于碳钢、不锈钢等钢铝复合管，极大地提高设备传热性能。在同样热负荷条件下，较钢材质加工的扁平管，显著减小换热面积。
用铝及其合金制造的扁平管内腔可间隔设置若干矩形通道、三角形通道等形式，管内壁面可采用光滑、锯齿、微肋等扰流结构，使得扁管可承受较高的流体压力，最高可达10MPa。
占设备重量主要部分的扁平管材质为铝及其合金，其密度大大低于钢材质，可明显降低设备重量。
工艺介质进入扁平管后先由干空气冷凝或冷却。可依据环境温度高低，启动喷淋装置，利用冷却水对空气增湿、降温，强化对扁平管内的工艺介质的冷凝冷却，减小环境温度对设备换热效果的影响，保证满足工艺要求。
利用温度传感器实时监控凝结水水温，为合理调节风机转速和喷淋水量提供操作依据。若温度过低则降低风量，若温度过高则启动喷淋。
本实用新型适用于冷凝冷却操作压力≤8.0MPa的工艺介质，工艺介质包括蒸汽、汽-气混合物、各种工艺气体及液体等。如电站用汽-气凝汽器、工厂循环水用闭式水-气空气冷却器及工艺介质冷凝冷却器如工艺气体与空气或气液混合物与空气的冷凝冷却。
附图说明
图1为本实用新型实施例1结构示意图；
图2为本实用新型实施例2结构示意图；
图3为本实用新型实施例3结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
一种空气冷却器，包括喷淋水泵1 、喷淋水管及喷头系统2、翅片管束3、风机支撑框架4、风机5、工艺介质进口6、风机平台支柱7、工艺介质出口8、前盖板9、测温传感器10、喷淋水箱11、后盖板12。
所述翅片管束3的换热管为扁平管，该换热管和翅片由铝或铝合金制得，翅片管束3由多个扁平管和翅片焊接形成。扁平管内可间隔设置若干矩形通道、三角形通道等形式，管内壁面可采用光滑、锯齿、微肋等扰流结构，使得扁平管可承受较高的流体压力，最高可达10MPa。翅片可采用竖直翅片、波浪翅片、开百叶窗翅片等形式。
实施例1，一种全铝立式或门式空气冷却器，其工艺热介质在管束中的扁平管内由上垂直向下流动；翅片管束3平行置于引风机5下方的两侧，该翅片管束3的上端连接工艺介质进口6，下端连接工艺介质出口8；所述喷淋水箱11分别布置在单排管束侧3下方，喷淋水管及喷头系统2置于所述翅片管束3的外侧即翅片进风口处并通过喷淋水泵1和所述喷淋水箱11连通。喷淋水通过喷淋水箱收集并通过水泵循环使用。喷淋水管及喷头系统2的喷淋水管设置在靠近工艺介质出口管路8，在距翅片管束3的高度四分之一至二分之一处。喷淋水箱11上设有溢流口、补水口和排污口，喷淋水管上安装有流量调节阀和计量仪表；温度传感器10安装在工艺介质出口8处，与系统控制终端相连。利用温度传感器实时监控工艺介质出口温度，为合理调节风量和喷淋水量提供操作依据。
所述引风机5安装在两排翅片管束3上方的框架4上，该框架4由支柱7支撑；且框架4的前后设有前盖板9、后盖板12用于强制空气从翅片管束穿过。
实施例2，一种全铝V型空气冷却器，每组翅片管束与水平面呈锐角倾斜放置，两组翅片管束3以该引风机5的中心线为中心呈“V型”结构布置。引风机5安装在两个翅片管束3的正中上方，利用引风机5将空气引入相邻翅片形成的流道以冷凝冷却扁平管内的工艺介质。该翅片管束3的上端连接工艺介质进口6，下端连接工艺介质出口8；所述喷淋水箱11置于所述翅片管束3的下方，喷淋水管及喷头系统2平行置于所述翅片管束3的外侧并通过喷淋水泵1和所述喷淋水箱11连通。余通实施例1。
实施例3，一种全铝水平空气冷却器，所述翅片管束3置于引风机5下方且水平布置，该翅片管束3的一端为工艺介质进口6，另一端为工艺介质出口8；所述喷淋水箱11置于所述翅片管束3的下方，喷淋水管及喷头系统2平行置于所述翅片管束3的下方并通过喷淋水泵1和所述喷淋水箱11连通。余通实施例1。
热介质进入工艺介质进口6的管路后流入翅片管束3中的扁平管，并沿扁平管内流道流动，冷介质空气以横流方式通过相邻翅片形成的流道，热介质和空气以错流方式进行换热。在环境温度较低条件下，工艺介质进入扁平管由干空气冷凝或冷却达到出口温度要求。若工艺介质出口温度过低，可降低风机转速，减小空气流量。当环境温度较高时，启动喷淋装置，利用冷却水增湿空气，对扁平管内工艺介质进行强化冷凝冷却，直至满足工艺出口温度要求。
Claims (5)
1.一种全铝空气冷却器，包括喷淋水泵、喷淋管架及喷头系统、翅片管束、引风机、工艺介质进口、工艺介质出口、喷淋水箱；其特征在于：所述翅片管束（3）的换热管为扁平管，该换热管和翅片为铝或铝合金制得且两者焊接连接。
2.根据权利要求1所述的一种全铝空气冷却器，其特征在于：所述翅片管束（3）置于引风机（5）下方的两侧，该翅片管束（3）的上端连接工艺介质进口（6），下端连接工艺介质出口（8）；所述喷淋水箱（11）置于所述翅片管束（3）的下方，喷淋水管及喷头系统（2）置于所述翅片管束（3）的外侧并通过喷淋水泵（1）和所述喷淋水箱（11）连通。
3.根据权利要求1所述的一种全铝空气冷却器，其特征在于：所述翅片管束（3）置于引风机（5）下方且以该引风机（5）的中心线为中心呈V字形布置，该翅片管束（3）的上端连接工艺介质进口（6），下端连接工艺介质出口（8）；所述喷淋水箱（11）置于所述翅片管束（3）的下方，喷淋水管及喷头系统（2）平行置于所述翅片管束（3）的外侧并通过喷淋水泵（1）和所述喷淋水箱（11）连通。
4.根据权利要求1所述的一种全铝空气冷却器，其特征在于：所述翅片管束（3）置于引风机（5）下方且水平布置，该翅片管束（3）的一端为工艺介质进口（6），另一端为工艺介质出口（8）；所述喷淋水箱（11）置于所述翅片管束（3）的下方，喷淋水管及喷头系统（2）平行置于所述翅片管束（3）的下方并通过喷淋水泵（1）和所述喷淋水箱（11）连通。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种全铝空气冷却器，其特征在于：所述工艺介质出口（8）处安装温度传感器（10）。
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| CN105466100A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-04-06 | 青岛海尔电冰箱有限公司 | 换热装置及具有该换热装置的半导体制冷冰箱 |
| CN107014861A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-04 | 机械工业上海蓝亚石化设备检测所有限公司 | 一种翅片管单管传热性能测试装置 |
| CN107504368A (zh) * | 2017-09-14 | 2017-12-22 | 江苏航天惠利特环保科技有限公司 | 一种高效节能的bog回收装置 |
| CN111473676A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-07-31 | 领航产业技术研究院(山东)有限公司 | 一种固定筒式水冷装置 |
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