空氣冷卻器分類及特點

1、濕式空冷器

濕(shi)(shi)式(shi)空(kong)冷(leng)器(qi)(qi)根(gen)據噴水(shui)(shui)方式(shi)，可分(fen)為表面蒸(zheng)發型(xing)、增(zeng)濕(shi)(shi)型(xing)和(he)噴淋(lin)型(xing)3種(zhong)，在石化(hua)工業(ye)中以后(hou)兩種(zhong)為主。表面蒸(zheng)發式(shi)空(kong)冷(leng)器(qi)(qi)是(shi)一種(zhong)利用(yong)管外水(shui)(shui)膜(mo)蒸(zheng)發來強化(hua)傳(chuan)熱(re)、由光(guang)管組(zu)成的空(kong)冷(leng)裝置。增(zeng)濕(shi)(shi)型(xing)濕(shi)(shi)式(shi)空(kong)冷(leng)器(qi)(qi)只(zhi)適(shi)用(yong)于相(xiang)對(dui)濕(shi)(shi)度(du)(du)(du)低于50%的干(gan)燥、炎(yan)熱(re)地區，因為干(gan)空(kong)氣相(xiang)對(dui)濕(shi)(shi)度(du)(du)(du)越小，增(zeng)濕(shi)(shi)后(hou)降溫越多，冷(leng)卻效果(guo)越顯著。噴淋(lin)型(xing)濕(shi)(shi)式(shi)空(kong)冷(leng)器(qi)(qi)是(shi)直(zhi)接在翅片管束上噴霧狀(zhuang)水(shui)(shui)，利用(yong)水(shui)(shui)分(fen)蒸(zheng)發的潛(qian)熱(re)交換和(he)空(kong)氣被(bei)增(zeng)濕(shi)(shi)降溫來強化(hua)傳(chuan)熱(re)，同(tong)時，水(shui)(shui)霧的存在可使空(kong)冷(leng)器(qi)(qi)入口空(kong)氣溫度(du)(du)(du)接近環境濕(shi)(shi)球溫度(du)(du)(du)，提高(gao)了傳(chuan)熱(re)平均(jun)溫差(cha)，在3%噴淋(lin)量下(xia)換熱(re)系數可比(bi)干(gan)式(shi)空(kong)冷(leng)器(qi)(qi)提高(gao)2 ~4倍。

總之，相較(jiao)于干式空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器，在炎熱的夏季，環(huan)境(jing)氣溫較(jiao)高時，應用濕式空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器更為有利。但是(shi)，濕式空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器在管內流體(ti)溫度超(chao)過70℃時，就極易結垢，且(qie)管外空(kong)(kong)氣阻力損失較(jiao)大(da)，約為干式空(kong)(kong)冷(leng)(leng)的1.4倍。管束面(mian)積不能(neng)太(tai)大(da)，故(gu)單(dan)元裝置的相對(dui)面(mian)積較(jiao)小，價(jia)格(ge)相對(dui)較(jiao)高。

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2、干式空冷器

干式空冷器僅依(yi)靠(kao)空氣(qi)溫升的顯熱方式來交換熱量，靠(kao)翅片管和風機強制循環(huan)強化傳熱。操作簡單，使用方便，但由于(yu)其冷卻溫度(du)(du)取決于(yu)空氣(qi)的干球溫度(du)(du)，所(suo)以一般只(zhi)能把管內熱流體(ti)冷卻到高于(yu)環(huan)境溫度(du)(du)15~20℃。

因(yin)此(ci)，對于(yu)(yu)我(wo)國南方(fang)濕熱(re)(re)地區，濕式(shi)(shi)(shi)(shi)空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)蒸發效(xiao)果(guo)不(bu)好，一(yi)般主要用干式(shi)(shi)(shi)(shi)空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)。從熱(re)(re)量傳遞(di)(di)角(jiao)度(du)講，空(kong)(kong)氣的(de)(de)(de)(de)(de)比熱(re)(re)僅為(wei)(wei)(wei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)比熱(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)1 /4，空(kong)(kong)氣的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)也(ye)遠小于(yu)(yu)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)，因(yin)此(ci)，若傳遞(di)(di)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)量，冷(leng)(leng)卻介(jie)質(zhi)溫升相同(tong)，所需(xu)要的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)氣量將是(shi)(shi)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)4倍，相比于(yu)(yu)水(shui)冷(leng)(leng)卻器(qi)，干式(shi)(shi)(shi)(shi)空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)體積(ji)是(shi)(shi)很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)。最關鍵(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)，空(kong)(kong)氣側的(de)(de)(de)(de)(de)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)很低(di)(di)，約為(wei)(wei)(wei)50~60W/(m2·℃)，導致光管空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)傳熱(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)很低(di)(di)，較水(shui)冷(leng)(leng)卻器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)傳熱(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)約低(di)(di)10~30倍，為(wei)(wei)(wei)抵消(xiao)空(kong)(kong)氣側換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)系(xi)(xi)數(shu)較低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)一(yi)般均(jun)采用擴展(zhan)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)翅(chi)片(pian)管，其翅(chi)化(hua)比大(da)致為(wei)(wei)(wei)10~24倍。也(ye)有采用板(ban)式(shi)(shi)(shi)(shi)傳熱(re)(re)元件的(de)(de)(de)(de)(de)板(ban)式(shi)(shi)(shi)(shi)空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)，因(yin)為(wei)(wei)(wei)板(ban)片(pian)形成的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)道斷(duan)(duan)面(mian)形狀沿流(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)方(fang)向不(bu)斷(duan)(duan)變化(hua)，增強了擾動(dong)(dong)，在(zai)低(di)(di)雷(lei)諾數(shu)下具有高的(de)(de)(de)(de)(de)傳熱(re)(re)效(xiao)率(lv)和低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)降(jiang)，特別適用于(yu)(yu)石化(hua)行業(ye)大(da)型裝置(如(ru)大(da)型乙烯成套設備等)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)，但是(shi)(shi)由于(yu)(yu)板(ban)式(shi)(shi)(shi)(shi)空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)道狹窄(zhai)，在(zai)我(wo)國北方(fang)寒冷(leng)(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)冬季，容(rong)易引(yin)起(qi)流(liu)(liu)(liu)道內被(bei)冷(leng)(leng)卻介(jie)質(zhi)凝結(jie)而(er)堵(du)塞(sai)流(liu)(liu)(liu)道，并且易結(jie)垢(gou)從而(er)堵(du)塞(sai)流(liu)(liu)(liu)道，又由于(yu)(yu)加工工藝多為(wei)(wei)(wei)全焊式(shi)(shi)(shi)(shi)結(jie)構，局部損壞或堵(du)塞(sai)時，必須整臺更換(huan)(huan)(huan)(huan)空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)，造成很大(da)浪費。所以，翅(chi)片(pian)管仍(reng)然是(shi)(shi)空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)主流(liu)(liu)(liu)傳熱(re)(re)元件，空(kong)(kong)冷(leng)(leng)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)本(ben)質(zhi)可以看為(wei)(wei)(wei)是(shi)(shi)空(kong)(kong)氣－熱(re)(re)媒的(de)(de)(de)(de)(de)管翅(chi)式(shi)(shi)(shi)(shi)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)，強化(hua)空(kong)(kong)氣冷(leng)(leng)卻器(qi)傳熱(re)(re)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)是(shi)(shi)研(yan)制低(di)(di)接觸熱(re)(re)阻、高傳熱(re)(re)效(xiao)能和流(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)阻力(li)小的(de)(de)(de)(de)(de)翅(chi)片(pian)管。當換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)內部為(wei)(wei)(wei)壓(ya)力(li)較高的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體時，管外加肋(lei)，就相當于(yu)(yu)用不(bu)承壓(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)廉價肋(lei)片(pian)取(qu)代承壓(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)質(zhi)管材，經濟(ji)效(xiao)果(guo)顯著。

3、干－濕聯合式空冷器

干(gan)－濕聯合式(shi)(shi)空冷(leng)(leng)(leng)器(qi)(qi)，就(jiu)是將干(gan)式(shi)(shi)空冷(leng)(leng)(leng)器(qi)(qi)與濕式(shi)(shi)空冷(leng)(leng)(leng)器(qi)(qi)組合集成。組合的一般(ban)原則是，在(zai)工藝流體(ti)高(gao)溫(wen)區用(yong)干(gan)式(shi)(shi)空冷(leng)(leng)(leng)器(qi)(qi)，起氣(qi)體(ti)冷(leng)(leng)(leng)凝的作(zuo)用(yong);在(zai)低溫(wen)區使用(yong)濕式(shi)(shi)空冷(leng)(leng)(leng)器(qi)(qi)，起冷(leng)(leng)(leng)凝液冷(leng)(leng)(leng)卻(que)的作(zuo)用(yong)。總之，選(xuan)擇哪(na)種形式(shi)(shi)的空冷(leng)(leng)(leng)器(qi)(qi)，要根(gen)據當(dang)地的大氣(qi)溫(wen)度(du)(du)、風速(su)及相(xiang)對濕度(du)(du)等環境氣(qi)候條件，結合介質最終冷(leng)(leng)(leng)卻(que)溫(wen)度(du)(du)等換熱(re)工藝要求，并(bing)兼顧經(jing)濟性，進行(xing)綜合考量確定。

空氣冷卻器通風方式

1、鼓風式：空氣(qi)先流經(jing)通(tong)風機后流入(ru)管束。

2、引(yin)風(feng)式(shi)：空氣先流(liu)經管束后流(liu)入通(tong)風(feng)機。前者操作費用(yong)較經濟，產生的湍流(liu)對傳熱有利，使用(yong)較多。

后者(zhe)氣(qi)流(liu)(liu)分布(bu)均勻(yun)，有利于溫(wen)度精確控制(zhi)，噪聲小(xiao)，是發展的方向(xiang)。熱流(liu)(liu)體出口(kou)溫(wen)度主要靠調(diao)節通過管束的風(feng)量來(lai)控制(zhi)，即(ji)調(diao)節葉片的傾角、通風(feng)機轉速和百葉窗的開啟程度等。對冬季(ji)易(yi)凝、易(yi)凍的流(liu)(liu)體，可采用熱風(feng)循(xun)環(huan)或蒸汽(qi)加(jia)熱的辦(ban)法調(diao)節流(liu)(liu)體出口(kou)溫(wen)度。