【正文】 在溫暖氣候條件下還易生長(zhǎng)微生物，附于冷卻器表面，常常需要停工清洗；7. 電源一斷，即要全部停產(chǎn)。1. 由于空氣比熱小，且冷卻效果取決于氣溫溫度，通常把工藝流體冷卻到環(huán)境溫度比較困難；2. 大氣溫度波動(dòng)大，風(fēng)、雨、陽(yáng)光，以及季節(jié)變化，均會(huì)影響空冷器的性能，在冬季還可能引起管內(nèi)介質(zhì)凍結(jié)；3. 由于空氣側(cè)膜傳熱系數(shù)低，故空冷器的冷卻面積要大得多；4. 空冷器不能緊靠大的障礙物，如建筑物、大樹(shù)，否側(cè)會(huì)引起熱風(fēng)循環(huán)；5. 要求用于特殊工藝設(shè)備制造翅片管；6. 噪聲大?？傮w設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)用戶提供的要求和空冷器的設(shè)計(jì)慣例考慮一下問(wèn)題：① 根據(jù)工藝介質(zhì)的冷卻要求及所建裝置的水源、電力情況，進(jìn)行空冷和水冷的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，以確定使用空冷器的合理性；② 根據(jù)介質(zhì)的終冷溫度和過(guò)程特點(diǎn)（有無(wú)相變）、環(huán)境條件，確定空冷器的型式，即確定采用干空冷、濕空冷、干濕聯(lián)合空冷或其他特殊結(jié)構(gòu)的空冷器；③ 初步估算該工藝條件下所需的傳熱面積，選擇空冷器的初步結(jié)構(gòu)參數(shù)，如管束的尺寸、翅片管種類(lèi)、構(gòu)架和風(fēng)機(jī)的配套等；④ 根據(jù)工藝介質(zhì)的操作條件及物化性質(zhì)，對(duì)空冷器參數(shù)進(jìn)行初步估算。簡(jiǎn)而言之，空冷器的總體設(shè)計(jì)，首先確定是否采用空冷器，接著就是確定空冷器的流程、結(jié)構(gòu)部件、平面布置、控制調(diào)節(jié)方案等。由于空氣的比熱容小，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20℃,）為1005J/(kg再考慮到空氣的密度遠(yuǎn)小于水，則相對(duì)于水冷卻器來(lái)說(shuō)，空冷器的體積是很大的。為增強(qiáng)空氣側(cè)的傳熱性能，所以一般都采用擴(kuò)張表面的翅片管，其翅片比大致為10～24。根據(jù)工藝介質(zhì)的冷卻要求及所建裝置的水源。表11列出了空冷優(yōu)于水冷的場(chǎng)合，表12列出了水冷優(yōu)于空冷的場(chǎng)合。綜上所述：由設(shè)計(jì)條件可知本設(shè)計(jì)采用空冷器更合理。它可以采用以下五種工藝流程之一。圖22 濕式空冷器流程結(jié)構(gòu)圖23 干空冷加后濕空冷器流程結(jié)構(gòu)圖24 干空冷加后水冷器流程結(jié)構(gòu)圖25 干濕聯(lián)合空冷流程結(jié)構(gòu) 表21 空冷器的各種流程比較流 程優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適 用 范 圍干空冷，可用于高壓系統(tǒng) 冷后溫度受限制，不低于設(shè)計(jì)氣溫15～20℃～20℃濕空冷冷后溫度低，可接近濕球溫度5℃左右進(jìn)口溫度不能過(guò)高，如高壓80℃時(shí)會(huì)引起翅片表面結(jié)垢進(jìn)口溫度低的介質(zhì)（如低于75℃）的冷卻，常用作干空冷的補(bǔ)充流 程優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適 用 范 圍 干空冷+水冷 干空冷+濕空冷+水冷省30％ +水冷略大 ，約高于濕球溫度5℃左右干濕聯(lián)合空冷，占地小綜上，由于熱介質(zhì)的冷后溫度高于設(shè)計(jì)氣溫20℃，故本設(shè)計(jì)選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用省的干空冷流程。為了恰當(dāng)?shù)倪x擇空冷器的結(jié)構(gòu)型式，設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算一個(gè)所需的傳熱面積，然后，參照表22綜合比較各種型式的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合，選擇適宜的結(jié)構(gòu)型式。表22 空冷器的結(jié)構(gòu)型式比較型 式優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適 用 場(chǎng) 合水平式，管束與風(fēng)機(jī)葉輪水平放置，根據(jù)風(fēng)機(jī)在管束的上下不同可分為引風(fēng)式和鼓風(fēng)式兩種由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，得到普遍應(yīng)用?；?176。且易產(chǎn)生熱風(fēng)返回現(xiàn)象，安裝維修稍為難一點(diǎn) V字型，避免了熱風(fēng)的再循環(huán)，其余特點(diǎn)與斜頂式相同 2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和管線安裝較復(fù)雜1. 負(fù)壓真空系統(tǒng)干濕聯(lián)合中、心處理量或大處理量干空冷的后空冷由于水平式優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管內(nèi)熱流體和管外空氣分布均，安裝方便等。 空冷器的通風(fēng)方式空冷器的通風(fēng)方式有鼓風(fēng)、引風(fēng)和自然通風(fēng)三種方式，其優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合如表23所示，根據(jù)具體情況選用一種通風(fēng)方式。 空冷器的平面布置空冷器的平面布置包括地面式和高架式。① 地面式空氣冷卻器可布置在地面或高架在框架或屋頂之上。此時(shí)，要求在空冷器的周?chē)幸欢ǖ目障兜貛?，不影響空氣的順利吸入。?高架式空冷器安裝在框架、管架或其他建筑物頂部。對(duì)于高于10m以上的空冷器構(gòu)架，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮風(fēng)載荷沿高度變化的影響系數(shù)和對(duì)自振周期和地震力的影響，以及地震載荷變化情況。本節(jié)僅討論調(diào)節(jié)風(fēng)量的控制措施。空冷器風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)量的方式有：①手動(dòng)調(diào)角風(fēng)機(jī)，②機(jī)械調(diào)角風(fēng)機(jī)，③自動(dòng)調(diào)角風(fēng)機(jī)，④調(diào)頻風(fēng)機(jī)，⑤調(diào)速風(fēng)機(jī)。當(dāng)空冷器采用二臺(tái)或更多臺(tái)數(shù)風(fēng)機(jī)時(shí)，在冬季常?？梢酝ｉ_(kāi)一臺(tái)或更多的風(fēng)機(jī)。具體類(lèi)型有如下四種。其調(diào)節(jié)特性如圖26所示。需要提醒得時(shí)，當(dāng)風(fēng)機(jī)在較大風(fēng)量下運(yùn)行時(shí)，不可全關(guān)百葉窗，否則會(huì)造成風(fēng)機(jī)葉片的損壞。如寒冷地區(qū)空冷器或易凝固油品空冷器等。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，采用引風(fēng)式空冷器，要比采用鼓風(fēng)式節(jié)能效果明顯。④ 控制空氣流向：熱風(fēng)再循環(huán)型空冷器的空氣流向均用百葉窗進(jìn)行控制。否則，百葉窗采用“全開(kāi)” 、“全關(guān)”即可。自調(diào)風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)，視控制的精度要求而定。③ 百葉窗控制空氣流向：用于熱風(fēng)再循環(huán)空冷器，風(fēng)量由風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)，風(fēng)向及冷、熱風(fēng)配比由百葉窗控制。根據(jù)工藝條件和操作要求，確定風(fēng)量調(diào)節(jié)方法和防凍措施。 (36) (37)溫差校正，由式(36)和式(37) 取 =2。② 根據(jù)管排數(shù)，選取標(biāo)準(zhǔn)迎面風(fēng)速由[6]中表44，；。取一可能的出口空氣溫度或溫升，根據(jù)熱平衡式求得、再根據(jù)傳熱計(jì)算求得，對(duì)和進(jìn)行比較，至二者接近時(shí)為止。 選用YP9Ⅲa管束6片。則管程數(shù)計(jì)算公式： (38)得： 取管程數(shù)為3，每管程90根。管束氣流阻力計(jì)算公式： (39)則：毫米水柱故風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓為：毫米水柱根據(jù)風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量、風(fēng)壓和風(fēng)機(jī)特性曲線選用風(fēng)機(jī)6臺(tái)。表31 管束、構(gòu)架和風(fēng)機(jī)的初步選擇 編 號(hào)參 數(shù)代 號(hào)規(guī) 格注一1234567891011121314151617二18192021三222324四25管束和構(gòu)架規(guī)格名義長(zhǎng)度/名義寬度/實(shí)際寬度/有效迎風(fēng)面積/管排數(shù)管束數(shù)量管心距/基管總根數(shù)有效管根數(shù)基管外徑/基管內(nèi)徑/有效基管傳熱面積/管內(nèi)流通總面積/管程數(shù)每程流通面積構(gòu)件規(guī)格/構(gòu)件數(shù)量翅片參數(shù)翅片外徑翅片平均厚度翅片直徑翅片數(shù)翅片計(jì)算參數(shù)風(fēng)面比傳熱計(jì)算幾何綜合系數(shù)阻力計(jì)算幾何綜合系數(shù)風(fēng)機(jī)規(guī)格 93666273627062520639635726433[5]中附錄并聯(lián)布置[5]中附錄參照[5]中附錄參照[5]中附錄[5]中附錄 [5]中附錄[5]中附錄[5]中附錄[5]中附錄6臺(tái)第四章 空冷器的詳細(xì)工藝計(jì)算 管內(nèi)膜傳熱系數(shù)的計(jì)算介質(zhì)定性溫度計(jì)算公式(湍流區(qū))： (41)則： ℃定性溫度下，介質(zhì)的物理性質(zhì)按[5]① 密度：℃時(shí) ； ② 比熱容： ③ 導(dǎo)熱系數(shù)： ④ 黏度的計(jì)算：已知 135℃下動(dòng)力黏度 ； 50℃下動(dòng)力黏度 ；用密度計(jì)算公式求得： 135℃下 ； 50℃下 ；運(yùn)動(dòng)粘度 ； ；根據(jù) 系數(shù)：因，故取 則℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度為 動(dòng)力黏度定性溫度下傳熱準(zhǔn)數(shù)的計(jì)算：質(zhì)量流量： 管內(nèi)流速： ，合適！ 雷諾數(shù)： 旺盛湍流區(qū) 普蘭特?cái)?shù)： 暫取壁溫校正系數(shù)，則管內(nèi)膜傳熱系數(shù)： 上式有最大實(shí)驗(yàn)誤差正誤差為15％，為安全起見(jiàn)，?。? 風(fēng)量和空氣出口溫度的計(jì)算① 風(fēng)量計(jì)算，比常用的翅片管管心距略大，取標(biāo)準(zhǔn)迎面風(fēng)速 管束的實(shí)際迎風(fēng)面積： 總風(fēng)量為：② 出口風(fēng)溫 ℃ ℃ 翅片膜傳熱系數(shù)的計(jì)算空氣的定性溫度取℃按由[5]中附表查得傳熱計(jì)算幾何綜合系數(shù)，用[5]中式（）進(jìn)行計(jì)算以翅片總表面積為基準(zhǔn)的傳熱系數(shù)： 是以翅片外總表面積為基準(zhǔn)的膜傳熱系數(shù)，需要換算為以基管為基準(zhǔn)的傳熱系數(shù)。翅片的有效面積： 則，以基管外表面積為基準(zhǔn)的翅片膜傳熱系