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空气冷却器的分类
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湿式空冷器湿式空冷器根据喷水方式,可分为外表蒸发型、增湿型和喷淋型3种,在石化工业中今后两种为主。外表蒸发式空冷器是一种使用管外水膜蒸发来强化传热、由光管组成的空冷设备。增湿型湿式空冷器只适用于相对湿度低于50%的枯燥、酷热地区,因为干空气相对湿度越小,增湿后降温越多,冷却效果越明显。喷淋型湿式空冷器是直接在翅片管束上喷雾状水,使用水分蒸发的潜热交流和空气被增湿降温来强化传热,同时,水雾的存在可使空冷器进口空气温度接近环境湿球温度,提高了传热平均温差,在3%喷淋量下换热系数可比干式空冷器提高2~4倍。总归,相较于干式空冷器,在酷热的夏日,环境气温较高时,应用湿式空冷器更为有利。可是,湿式空冷器在管内流体温度超过70℃时,较极易结垢,且管外空气阻力丢失较大,约为干式空冷的1.4倍。管束面积不能太大,故单元设备的相对面积较小,价格相对较高。

干式空冷器干式空冷器仅依靠空气温升的显热方式来交流热量,靠翅片管和风机强制循环强化传热。操作简单,运用方便,但因为其冷却温度取决于空气的干球温度,所以一般只能把管内热流体冷却到高于环境温度15~20℃。从热量传递角度讲,空气的比热仅为水的比热的1/4,空气的密度也远小于水的密度,因而,若传递相同的热量,冷却介质温升相同,所需求的空气量将是水的4倍,比较于水冷却器,干式空冷器的体积是很大的。关键的是,空气侧的换热系数很低,约为50~60W/(m2•℃),导致光管空冷器的总传热系数很低,较水冷却器的传热系数约低10~30倍,为抵消空气侧换热系数较低的影响,空冷器一般均选用扩展外表的翅片管,其翅化比大致为10~24倍。也有选用板式传热元件的板式空冷器,因为板片形成的流道断面形状沿流动方向不断改变,增强了扰动,在低雷诺数下具有高的传热效率和低的压降,特别适用于石化行业大型设备(如大型乙烯成套设备等)的空冷器,当换热器内部为压力较高的流体时,管外加肋,相当于用不承压的廉价肋片取代承压的优质管材,经济效果明显。

干-湿联合式空冷器干-湿联合式空冷器,便是将干式空冷器与湿式空冷器组合集成。组合的一般原则是,在工艺流体高温区用干式空冷器,起气体冷凝的效果;在低温区运用湿式空冷器,起冷凝液冷却的效果。总归,选择哪种形式的空冷器,要根据当地的大气温度、风速及相对湿度等环境气候条件,结合介质终究冷却温度等换热工艺要求,并统筹经济性,进行归纳考量确认。


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