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简述板式冷却器的特点及空气冷却器的构造
发布人:泰兴市东进节能设备厂 发布时间:2016/12/21 17:51:09 阅读次数:1679

       板式空气冷却器(板式换热器) 是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效冷却器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量交换。工业冷水机与常规的列管式冷却器相比,在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下,其传热系数要高出很多.

板式冷却器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。

板式冷却器- 特点

1.传热系数高 由于不同的波纹板相互倒置,构成复杂的流道,使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动,能在较低的雷诺数(一般Re=50~200)下产生紊流,所以传热系数高,一般认为是列管式冷却器的3~5倍。

2.对数平均温差大 末端温差小 在列管式冷却器中,两种流体分别在管程和壳程内流动,总体上是错流流动,对数平均温差修正系数小,而板式冷却器多是并流或逆流流动方式,其修正系数也通常在0.95左右,此外,冷、热流体在板式冷却器内的流动平行于换热面、无旁流,因此使得板式冷却器的末端温差小,对水换热可低于1℃,而列管式冷却器一般为5℃.

3.占地面积小 板式冷却器结构紧凑,单位体积内的换热面积为列管式的2~5倍,也不像列管式那样要预留抽出管束的检修场所,因此实现同样的换热量,板式冷却器占地面积约为列管式冷却器的1/5~1/10。

4.容易改变换热面积或流程组合 只要增加或减少几张板,即可达到增加或减少换热面积的目的;改变板片排列或更换几张板片,即可达到所要求的流程组合,适应新的换热工况,而列管式冷却器的传热面积几乎不可能增加。

5.重量轻  板式冷却器的板片厚度仅为0.4~0.8mm,而列管式冷却器的换热管的厚度为2.0~2.5mm,列管式的壳体比板式冷却器的框架重得多,板式冷却器一般只有列管式重量的1/5左右。

6.价格低 采用相同材料,在相同换热面积下,板式冷却器价格比列管式约低40%~60%。

7.制作方便 板式冷却器的传热板是采用冲压加工,标准化程度高,并可大批生产,列管式冷却器一般采用手工制作。

8.容易清洗 框架式板式冷却器只要松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板片进行机械清洗,这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。

9.热损失小 板式冷却器只有传热板的外壳板暴露在大气中,因此散热损失可以忽略不计,也不需要保温措施。而列管式冷却器热损失大,需要隔热层。

10.容量较小 板式冷却器是列管式冷却器的10%~20%。

    空气冷却器是利用空气作为冷却介质将热流冷却到所需要的温度的换热器。简称空冷器。其原理是管内的热流体通过管壁和翅片与管外空气进行换热从而达到冷却、冷凝的作用,空气冷却器主要由管束、 工业冷水机 支架和风机组成。热流体在管内流动,空气在管束外吹过。由于换热所需的通风量很大,普通风量效果不佳,故多采用轴流式通风机。空气冷却器可用于冷却或冷凝,广泛应用于:炼油、石油化工塔顶蒸气的冷凝;冷冻式干燥机各种反应生成物的冷却;循环气体的冷却和火力电站汽轮机排气的冷凝。可节省大量工业用水,减少环境污染,降低基建费用。特别在缺水地区,以空冷代替水冷,可以缓和水源不足的矛盾。但耗电量、噪声和占地面积均大,冷却效果受气候变化影响较大。

空气冷却器的管束包括传热管、管箱、侧梁和横梁等。它可按卧式、立式和斜顶式(人字式)3种基本形式布置。其中,卧式布置传热面积大,空气分布均匀,传热效果好;斜顶布置时,通风机安装在人字中心空间,占地面积小,结构紧凑。为抵消空气侧的给热系数较低的影响,通常采用光管外壁装翅片的管子。翅片管作为传热管,可以扩大传热面积。翅片管分层排列,其两端用焊接或胀接方法连接在管箱上。排管一般为3~8排。管束系列尺寸最长达12米。光管外径常为25毫米和38毫米,翅片高度一般取12~15毫米,管束宽为100~3000毫米。翅片管是空气冷却器的核心元件,其形式和材料直接影响设备性能。管子可用碳钢、铜、铝和不锈钢等制成;翅片材料根据使用环境和制造工艺来确定,大多用工业纯铝,在防腐蚀要求很高或在制造工艺条件非凡的情况下也采用铜或不锈钢。翅片可按横向或纵向排列。翅片管的基本形式有:套片式、绕片式、轧片式、焊片式、椭圆管式、镶片式、紊流式、轮辐式、开槽形式波纹形式。空气冷却器的管箱结构主要有法兰式、管堵式和集合管式。空气冷却与水冷却的最佳选用 一般法兰式用于中低压,管堵式和集合管式用于高压。管箱的一端固定,另一端不固定,以适应管束的热膨胀。

空气冷却器最早出现在20世纪30年代,经过多次改进后,40年代开始在大型石化企业中使用。1948年,美国在Texco Corpris Christi炼油厂第一次全部采用空气冷却器取代传统的水冷却方式。50年代中期,英国Whitecate炼油厂和Nolyton炼油厂也全部采用了空气冷却方式。一般情况下空冷比水冷较为经济,到20世纪60年代初期,空冷器已广泛应用于石油化工行业。

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