欢迎您进入泰州市吉宇机械制造有限公司

泰州市吉宇机械制造有限公司-冷却器-板式冷却器-板式换热器-管式冷却器-列管式冷却器-风冷却器

泰州市吉宇机械制造有限公司-冷却器-板式冷却器-板式换热器-管式冷却器-列管式冷却器-风冷却器
当前位置:主页»新闻中心»公司新闻»

吴强.板式空冷器及其在石化工业中的应用现

文章出处:未知 人气:发表时间:2021-01-08 10:48

  ★石油化工安全环保技术★三种常见空冷器的结构原理简介陈熹谚(中国石化工程建设有限,北京100101)摘要:空冷器是一种常见的冷凝换热设备,具有结构简单、操作压力低、节能、节水的特点。对常规空冷式换热器、板式空冷器、复合型蒸发式空冷器等三种常见空冷器的基本结构、工作原理、特性进行介绍,并对空冷器的设计提出了建议。关键词:空冷式换热器板式空冷器 复合型蒸发式空冷器基本结构 工作原理 节能 节水空冷器的本质是一种热交换器,具有结构简流体入单、操作压力低、节能、节水等特点。空冷器利用环境中的低温位空气与高温位介质进行换热,以达到降低介...

  ★石油化工安全环保技术★三种常见空冷器的结构原理简介陈熹谚(中国石化工程建设有限,北京100101)摘要:空冷器是一种常见的冷凝换热设备,具有结构简单、操作压力低、节能、节水的特点。对常规空冷式换热器、板式空冷器、复合型蒸发式空冷器等三种常见空冷器的基本结构、工作原理、特性进行介绍,并对空冷器的设计提出了建议。关键词:空冷式换热器板式空冷器 复合型蒸发式空冷器基本结构 工作原理 节能 节水空冷器的本质是一种热交换器,具有结构简流体入单、操作压力低、节能、节水等特点。空冷器利用环境中的低温位空气与高温位介质进行换热,以达到降低介质温度,或使气态介质冷凝的目的。其换热原理可用下式概括:Q=KAAt。式中:Q热流量,w;K总传热系数,W/m2K;A总传热面积,ITl2;At。平均温度差,K。空冷器有多种分类方法。按管束布置方式分为四类:水平式、立式、圆环式、斜顶式空冷。器;按空气的通风方式分有三类:自然通风式、引风式、鼓风式空冷器;按冷却方式分有三类:湿式、干式、干湿联合式空冷器。以下对三种常见空冷器的工作原理、结构及特性进行介绍,分别是常规空冷式换热器、板式空冷器、复合型蒸发式空冷器。1常规空冷式换热器常规空冷式换热器是利用环境中的低温位空气与高温位介质进行换热,达到降低介质温度或使气态介质冷凝的目的。常规空冷器结构如图1所示。热流体由物料管线流经换热管束进行冷却,在排出管汇集并排出。空气作为冷却剂由安装在管束下方的轴流式通风机向上吹过管束间隙,用于使管内介质冷却或冷凝。空冷器管束主要由翅片管构成,翅片管可分为横向、纵向两大类,常见翅片管型式见图2。管束流体出口轴流风机进风口电动装置图1 常规空冷式换热器结构纵向翅片横向趟片图2常见的几种翅片管型式翅片管束可以用机械法兰轧制、焊接或铸造,也可用厚壁管径向滚压而成(即螺纹管)⋯。空冷器翅片管的基管与翅片的接触情况直接影响收稿日期:2017-06-02。板式换热器作者简介:陈熹谬,女,2010年毕业于北京化工大学化工过程机械专业,工学硕士,在中国石化工程建设有限先后从事石油化工设备的设计以及科研管理工作,工程师。电话万方数据 型型生卫型丛盟jJ盟竖』盘型蝰燮型丝幽&里笪企L一,砸传热效果。空冷器常用的翅片管为水平横向翅片管,管材本体材料多为碳钢,翅片多选用铝制材料经缠绕、镶嵌或焊接等方式固定在换热管外表面。目前石油化工行业空冷器常见的翅片管有LL型绕片管、L型绕片管、椭圆管、矩方形翅片管、镶片管等。常规空冷式换热器具有突出的节能、环保特点。它将空气作为冷却介质,用于高温介质的冷凝换热,与水冷器相比是一种显著的节能设备。板式换热器此类设备的使用可以大幅降低冷却水用量,亦可避免水污染问题。2板式空冷器板式空冷器也是常用的冷凝冷却设备,它结合了板式换热器、空冷式换热器的换热原理,其结构及性能也综合了这两种设备高效、节能的优点。以板式空冷器中常见的LBK板式空冷器为例,其基本结构如图3所示。板式空冷器内热介质在管板中自上向下流动。喷淋装置用软化水对空气进行喷淋增湿,使空气降温,再由引风机带动空气通过换热板间通道横穿板束,与板内热介质形成交叉对流换热,达到冷却的效果【2]。风机删.嚣淼图3 LBK板式空冷器基本结构示意换热板束是板式空冷器的传热单元结构。换热板具有波纹纹理和触点,不仅增加了单板换热面积,而且使流体在板束内部形成三维网状复杂流,达到提高传热效率的效果。在同等热交换量的情况下,板式空冷器体积更小、重量更轻。板式空冷器常用的换热板束采用LT型板结构。该结构具有压降低、流通面积大的特点,并且可进行机械清洗。但由于板式空冷器采用的是全焊式板束结构,不可拆卸,一旦板束内局部发生堵塞或损坏,只能将整台空冷器进行更换。板式空冷器属于湿式空冷的一种,喷淋水的蒸发及空气增湿使管外膜传热系数大大提高,约为干空冷的2倍。同时设计气温降低,使对数平均温差增大,所需传热面积较干式空冷小得多口]。但湿式空冷器较干式空冷器存在传热部件易结垢的问题。板式空冷器具有以下特点:1)节能效果显著。板式空冷器换热板束单板换热面积大,传热效率高。另外换热板之间介质的流通面积大,管系压降减小。这两点使得板式空冷器节能效果显著。2)板式空冷器的换热板束可以进行机械清洗。3)在相同换热任务情况下,板式空冷器比常规空冷器体积更小、重量更轻。4)在湿式空冷情况下传热部件易结垢,当板式空冷器采用全焊式板束时,一旦局部损坏或堵塞,换热板束不可拆卸,需要更换整台空冷器,会因此造成设备浪费。3复合型蒸发式空冷器在炼油化工生产过程中的冷却、冷凝工段广泛应用的另一类空冷器类型是复合型蒸发式空冷器。复合型蒸发式空冷器是一种较新型的冷凝换热设备,将空冷、水冷、蒸发三种冷却方式进行组合,并优化提高换热效率。复合型蒸发式空冷器同时应用了潜热、显热换热机理,其优点体现在显著的节能与节水性能。复合型蒸发式空冷器具有系统压降低、综合效率高等优点,并且在减少空冷器蒸发段结垢,防“白雾”方面效果显著。轴沛』札儿 ⋯[xt『】分水装置冷凝管束进风口集水箱图4复合型蒸发式空冷器基本结构示意一台复合型蒸发式空冷器主要由以下几部分构成:风机、翅片预冷器、收水器、分水装置、一一一一一万方数据 ★ 石油化工安全环保技术 ★ 2017年第33卷第4期冷凝管束、集水箱、循环水泵等,基本结构示意图见图4。高温介质经液体进口管线进入翅片预冷器,从下部盘管段经过并排出的低温湿空气在轴流风机的作用下流经翅片预冷器,利用大温差对高温介质进行冷却,使高温介质通过翅片预冷器后温度有所降低。经过翅片管段预冷的高温介质继续流人复合型蒸发式空冷器主体结构内部的冷凝管束。冷凝管束上部有分水装置对管束外表面进行喷淋,在冷凝管束外表面形成水膜,空气在轴流风机作用下流经冷凝管束间隙,管束外表面水膜蒸发吸收热量,从而强化了管外传热效果,总传热效率得到提高。复合型蒸发式空冷器的特点主要有:1)设备投资较空冷器串联水冷器的方案有所降低。在采用复合型蒸发式空冷器后,不需要再串联水冷器。2)能有效减少设备蒸发段管线的结垢,并能消除“白雾”。高效脱水器及翅片预冷器的配合使用,能消除“白雾”现象,且高温工质在空冷段被预冷后可大大减缓蒸发段结垢现象H J。3)节能效果显著。复合型蒸发式空冷器冷凝管束的合理布管方式,能减少复合型蒸发式空冷器内部冷凝介质的流动阻力损失,从而使装置管系的压降减小,提高节能效果。4)设备传热效率高。采用复合型蒸发式空冷器经翅片预冷器和冷凝管束对高温介质进行双段降温,介质终冷却温度能够逼近湿球温度,介质的工作范围也能得到扩展。4空冷器的节能、节水效用空冷器是一种显著的节能换热设备。它利用空气作为冷却介质与高温介质冷凝换热,利用翅片管、换热板等形式的传热原件,以及软化水喷淋等设施提高换热效率,在降低能耗方面优势显著。有关文献”o介绍,在风机损坏无法工作,仅由自然通风进行冷却的情况下,空冷器的换热能力依然能保留约1/3。空冷器的使用可以大幅降低装置冷却水用量,减少水污染问题。相关文献o计算显示,以某石化厂一催化装置为例,板式换热器用水冷却器替代所有空冷器,则该部分的能耗将是用空冷器时能耗的近两倍,且使用水冷却器时核算的循环水用量将超过该厂任何一套联合装置的冷却水用量。5关于空冷器设计的思考1)空冷器的节能、节水效果已被广泛认可。空冷器节能、节水效果可从以下五方面考虑:提高换热部件的传热效率;减少介质管路的流动阻力;减小风机、循环水泵的耗电量等;增大湿空气的换热流程,减少喷淋水蒸发损失;减小设备损坏时的更换规模。2)湿式空冷设备换热部件易发生结垢现象。一旦发生结垢,会明显降低部件的传热效率,加之换热部件结构复杂,清洗困难,不仅导致能耗增大,还会增加设备维护和维修的投入。所以应当采用软化和过滤的喷淋水,优选喷雾性能好的喷嘴,并且适当增大喷淋水量,消除喷淋死角。3)由于空冷器内部管束、板束结构紧凑,有些部件采用全焊结构无法拆卸,~旦发生堵塞或局部损坏时难于清洗和更换部件。在设计时应考虑将空冷器的换热管束、换热板束、翅片管束等部件拆分成多个可灵活拆卸、组装、独立操作的小模块。进行模块化设计的好处是,方便检维修以及局部损坏时的行部件替换,并且可灵活调节设备处理量。参考文献:[1]谭天恩,麦本熙,丁惠华.化工原理上册[M].2版.北京:化学工业出版社,1990:280.281.[2]顾锦彤,马贵阳,状和改进措施[J].石油和化工设备,2007(12):22.24.[3] 杨英侠.空气冷却器在工艺过程中的应用[J].石油化工设计,2002,19(1):52-55.[4] 郑志伟,朱大亮,王浩,等.复合型蒸发式空冷器及其设备和管道布置[J].4匕.Z-设备与管道,2016,53(I):74-77.万方数据
想了解更多详情,请访问:冷却器-板式冷却器-板式换热器-管式冷却器-列管式冷却器-泰州九一冷却设备有限公司http://www.vpijin.cn/

推荐产品