表面蒸发式空冷
七种蒸发冷却冷凝技术简介
七种蒸发冷却冷凝技术简介一、直接蒸发冷却空调技术空气和水发生直接接触时，空气不断地将显热传递给水降低自身温度,同时水由于吸热释放出汽化潜热，这种利用空气的显热换得潜热的过程就是直接蒸发冷却过程。
利用该原理的直接蒸发冷却空调按照降温形式可分为冷雾式直接蒸发冷却空调和冷风式直接蒸发冷却空调。
1.1冷雾式直接蒸发冷却空调1.1.1高压微雾型图1所示为高压微雾型冷雾式直接蒸发冷却空调器,其工作原理是利用高压柱塞泵将水压提高至7MPa,然后将加压后的水经耐高压管线输送至专业喷嘴将其雾化，产生直径为3~15um的微雾颗粒，使其能够迅速从空气中吸收热量完成汽化并扩散，从而达到空气加湿、降温的目的。
高压微雾型冷雾式直接蒸发冷却空调器应用比较广泛，不仅可以用于室内，户外场所同样适用。
1.1.2汽水混合汽水混合型冷雾式直接蒸发冷却空调器的加湿过程可分为引射和雾化2个部分。
具有一定压力(O.Γ1.0MPa)的压缩空气通过特制的喷嘴腔，进行合理的配置和导流，在喷嘴口形成负压区，由于负压作用，集水器中的水连续不断地被引射到喷嘴腔内。
被引射的水通过自动控水装置集存于集水器内，为高压空气引射喷雾提供了无压水源。
压缩空气与被引射水的流速不同，2股流体在喷嘴腔内以设定的流量和流向有序地流动。
雾化过程中较高压力的压缩空气能量传递给较低压力的水，使水的能量增高。
2股流体在喷嘴出口处混合喷出，混合过程中高压空气与水流发生动量交换，与水进行剧烈摩擦与碰撞，利用空化效应将水充分雾化成细小的水珠。
当汽水混合流体从喷嘴高速喷出时，又与外界大气中的空气进行摩擦接触，从而将水滴进一步撕碎，水滴的直径可达5~10um,从而达到良好的雾化效果。
1.2冷风式直接蒸发冷却空调1.2.1蒸发式冷气机（冷风扇）蒸发式冷气机是利用淋水填料层直接与待处理的室外空气接触，由于喷淋水的温度一般都低于待处理空气（即新风）的温度，空气不断将自身显热传递给水而得以降温；与此同时，部分喷淋水（循环水）会因不断吸收空气中的热量而蒸发，蒸发后的水蒸气被气流带入室内，于是，新风既得以降温，又实现了加湿。
表面蒸发式空冷简介
表面蒸发空冷器的工作原理表面蒸发空冷器是一种将水冷与空气冷却、传质传热过程融为一体的高效冷凝冷却设备。
其工作原理，是用泵将下部贮水池中的循环水输送到位于水平放置的光管(或翅片管)管束上方的喷淋分配器，由分配器的喷嘴将冷却水向下喷淋道热管表面，使管外表面湿润并形成连续的水膜。
同时用风机将空气从设备的下部空气吸入窗吸入，自下而上掠过管束。
传热过程一方面依靠水膜与空气间的显热传递来进行；另一方面利用管外水膜的迅速蒸发来强化管外传热。
由于水的汽化潜热很大，水膜的蒸发强化管外表面的传热，使设备总体传热效率较单纯的空冷器或水冷器高许多。
表面蒸发空冷器结构特点：将冷却塔和列管式换热器合为一体，省去了单独的循环水系统，减少了设备的占地面积。
采用光管作为传热管，可大大降低设备的一次性投资。
亦可使用翅片管进一步强化传热。
光管阻力小，风机负荷相应降低。
表面蒸发空冷器传热特点：（1）、表面蒸发空冷器适用于入口温度低于80℃的介质的冷凝冷却，冷后介质出口温度，可接近于环境湿球温度。
（2）、表面蒸发空冷器能同时利用冷却水的潜热和显热。
传热效果比水冷器提高34%。
关于优点：1.表面蒸发空冷由于利用汽化潜热，水的汽化潜热约2400kJ/kg，而壳管式冷凝器中冷却水温升10℃，水只能带走约42kJ/kg 的热量，理论上表面蒸发空冷耗水量只有壳管式的1%～2%，考虑蒸发式冷凝器的效率，实际耗水量约为5%～10%，节水显著。
2.表面蒸发空冷排热能力的大小取决于湿球温度，理论上与干球温度无关，而湿球温度相对稳定，因此夏季运行稳定，对系统是非常有好处的。
关于缺点：1.在喷水时，如果换热管外表金属温度较高（好像是超过70℃），水中的钙、镁离子变成钙、镁盐而结垢影响换热。
需要定期除垢，并且净化水质。
2.空气质量较差，固体颗粒物较多容易使管束结垢。
3.酸雨严重的地区对管束的耐腐蚀性是一个考验。
主要生产厂家：西安大秦，兰州长征，东北的鞍冷，西安化机重庆天瑞化工、兰化机。
蒸发式空气冷却器解决直接空冷系统夏季高负荷研究
背 压 ，降低 煤耗 并联蒸发式空冷系统后，使整个空 冷系统的换热能力增强，降低空冷岛的负 荷 ，使 汽轮 机的背 压降低 ，提 高汽 轮机 的 效率 ，降低 煤耗 。 ③增 大整 个 空 冷 系 统 的 安 全 系 数 ， 降低 意外情 况发 生时 的损失 在 非 高 温 时段 满 负 荷 运 行 蒸 发 空 冷 器 ，可使 空冷 岛的风 机轮流 检修 ，避免 空 冷 岛发生 故障 时影响 发电机 组正 常运行 。 ３ 采 用本 系统 时还需 进 一步解 决 的的
２ ０ １ ４ ＮＯ． ０ １（ 上）
工 业 技 术
发式空气冷却器解决直接空冷系统夏季高负荷研究
黄 兴 晨
（ 哈 尔滨空调股份有 限公 司，ห้องสมุดไป่ตู้龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ７ ８ ）
摘 要 ：本 文分 析现 有 电站 直接 空冷 系统 夏 季 高 负荷 的原 因，并提 出 了几 种 解决 方案 ，其 中针 对蒸发 式 空冷 器做 出了详 细介 绍。概 述 了蒸发 冷却技 术 的 工作原 理 ，并详 细介 绍 了直冷 系统 中并联 蒸发 式 空冷 器的 工 艺流程 ，及 蒸发 式 空冷 器在 直冷 系统 中起到 的 关键 作 用 ， 同时也提 出了采用 这种 复合 式空 冷 系统还 需要进 一 步解决 的 问题 。 关键词：直接空冷 系统；蒸发式空冷凝汽器；夏季高负荷 ；不满发 中 图分类 号 ：Ｔ Ｋ ２ ． ２ ３ 文献标 识码 ：Ａ
自２ ０世 纪 ９ Ｏ年 代 初 开 始 ， 国 内 大 解决 度夏 问题 ，裕量 大电厂初 期投 资大 ， 减少 能耗 的 目的。 型蒸 汽发 电机组 汽轮机 应用 直接 空冷凝 汽 而且 使用 率不 高 ，冬 季防冻 困难容 易发 生 ②气温高于 １ ６ 摄 氏度时，保持设计 器 系统 ，并在北 方地 区取得 了很好 的运 行 冻 结。 效 果 。鉴 于 日益突 的 能源矛盾 及节 约能 （ ２ ） 增 加喷雾 系统
(完整)蒸发式空冷器
蒸发式空冷器蒸发式空冷器（以下简称蒸发空冷)蒸发式空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能冷却设备,它具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低、安装、维护方便等优点。
在炼油、冶金、电力、制冷、轻工等行业中有着广阔的应用前景，是空冷技术发展的新方向。
蒸发空冷的研究始于六十年代，主要应用于发动机引擎夹套水冷却、压缩机级间冷却、润滑油冷却等.我国在八十年代初从国外引进的十几套石蜡成型装置中均采用了蒸发空冷作为氨气的冷凝器。
蒸发式空冷器是将管式换热器置于塔内，通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。
由于是闭式循环，其能够保证水质不受污染，很好的保护了主设备的高效运行，提高了使用寿命。
外界气温较低时，可以停掉喷淋水系统，起到节水效果。
推着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏，近几年密闭式冷却塔在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用.蒸发式空冷器,也叫做闭式冷却塔、封闭式冷却塔或密闭式冷却塔。
蒸发空冷器循环冷却水系统在冶金、石化、电力、化工、建材等行业都有应用。
上世纪九十年代以来，我国炼铁高炉开始应用闭式空冷循环水系统，对防腐、减轻结垢，从而提高换热装置和设备的运行效率与使用寿命均有明显效果.这个系统采用了板式换热器。
高炉回来的热软水（55℃）被板式换热器冷却后，经升压再送高炉使用；而冷却水通过板式换热器后温度升高，送冷却塔降温,降温后经加压再送板式换热器作冷却介质使用.软水循环量与冷却水循环量之比,一般为1:1。
节能型水膜式蒸发空冷器为了进一步提高换热装置和设备的运行效率与使用寿命，进一步节能节水，武汉某公司依托其专利产品--节能型水膜式空冷器，并组织组织各相关专业的专家和技术人员,精心设计了“高效闭式空冷循环水系统"。
水膜式蒸发式空冷器闭式循环水系统该系统采用节能型水膜式空冷器替代原板式换热器和冷却塔，运行效率高，冷却水循环量可减少4/5，其运行电量亦可减少4/5。
浅析新型表面蒸发式空冷器在石化装置中的应用
浅析新型表面蒸发式空冷器在石化装置中的应用作者：秦国民来源：《中国科技博览》2014年第27期[摘要]介绍了新型表面蒸发式空冷器的工作原理、主要性能特点以及在石化装置中的应用实例。
应用结果表明，该型设备冷却效果好、结构紧凑、重量轻、操作灵活、运行成本低。
[关键词]蒸发式空冷；原理；性能；应用中图分类号：TF321.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0083-011 新型表面蒸发式空冷器结构及原理新型表面蒸发式空冷器是由普通换热管组成的一种空冷装置，它由钢板制成的四方形箱体、风机、电机、收水器、喷淋装置、冷却管束、PVC热交换层、循环水泵、补水装置、集水槽、水分配器等部件组成。
结构示意图如图一。
新型表面蒸发空冷器将凉水塔和热交换器的功能有限地整合到了单台设备中，主要原理是利用管外冷却水水膜的蒸发汽化潜热和显热带走大量热量，借以把管内流体的温度降低到接近大气温度或低于大气温度。
水的比热常温常压为4.2KJ/Kg，普通管壳式换热器，每1kg冷却水能带走16.75～25.12kJ热量，而1kg水在常压下蒸发能带走约2428kJ热量。
工作过程：设备下部集水槽中的冷却水由循环水泵输送到位于光管管束上方水平安装的分配器内，经喷淋装置分配后形成均匀的水流，从上而下流经管束，同时借助引风机的风力使喷淋水完全覆盖在管束表面，形成连续的水膜，这样水借风势，管束内的高温流体与管束外的喷淋水和空气换热效果显著增高，从而使管束内的高温流体冷却或冷凝，喷淋水和空气吸收热量后温度升高，部分水由液态变成水蒸气，热空气中的水被挡水板截住收集到PVC热交换层中。
热交换层中的水被流过的新鲜空气冷却，水的温度降低，进入集水槽中，再由循环水泵送入循环系统中，继续循环使用。
2 新型表面蒸发式空冷器主要性能特点2.1 独特的复合流技术将冷却塔和热交换器结合在一体。
省去了单独的循环水系统，不需要冷却塔，相对于传统的带冷却塔的水冷式空冷器，结构更紧凑、体积小、重量轻、占地面积更小。
表面蒸发式空冷
表面蒸发式空冷蒸发空冷的典型结构如图—1所示。
它主要由以下部件组成：1. 位于设备顶部的引风式风机；2. 除雾器（用翅片管管束或收水器）；3. 位于翅片管管束下方的喷淋水分配器；4. 位于喷淋水分配器下方的光管管束5. 位于光管管束下方的构架水箱；6. 喷淋水输送管线与管道泵。
上述前五个部件之间均采用翻边法兰螺栓连接，各连接面之间均采用橡胶板和密封胶进行密封，以防漏风、漏水。
我公司开发研制的蒸发空冷的典型结构具有以下特点：1. 采用引风式轴流风机，其优点是风机风量大，而且引风式风机向上抽吸空气，从而在其下部空间形成负压区域，加速了位于其下方的传热管外表面水膜的蒸发效率；2. 采用除雾器，能高效除雾，防止水飘溢，减少喷淋水损耗。
采用翅片管管束除雾时，翅片管可进行高温介质（高于80℃）的预冷，从而扩大了蒸发空冷的适用范围，并增加了设备的传热面积；3. 喷淋水分配器在设备运行中即可方便的维护、清洗、更换喷嘴，喷嘴采用聚氯乙烯材料制成，并且将喷嘴安装在喷淋支管的上部，从而有效地减少了喷嘴堵塞的可能性；4. 管束采用丝堵式管箱（特殊情况时也可采用可拆卸盖板式管箱），方便维修，管束由水平布置的单根管组成，可以防止堵塞，管子与管箱的连接型式采用强度胀、强度焊或胀焊并用；5. 构架与水箱连成一体，下部为水箱，上部侧面为带有百叶窗的进风口，且其四周均为进风口；同时构架又作为风机、翅片管管束、喷淋水分配器及光管管束的支撑体。
在管束下部四周设置了挡水板，在水箱上部四周设置了收水槽，从而减少了喷淋水外溅造成的水损失或对设备周围平台的溅水。
构架与水箱的底部带有安装底座，只需在基础上预置地脚螺栓即可进行设备安装；6. 喷淋水输送系统由二条管线和二台管道泵组成，它们由喷淋水分配器端部的横向主水箱连通，二条输水线在设备工作时用一备一，以便确保设备运行时喷淋水分配器正常工作；横向主水管两端设置了控制阀，在输水线立放的主水管底部设置了放空口，这样可保证在冬季时设备的备用泵管线内喷淋水能够放空，以免冻裂水管和备用泵。
气体分馏装置脱丙烷塔浮压控制
75一、概况气体分馏装置为中海油东方石化有限责任公司一期炼油项目装置，本装置的公称建设规模为60万吨/年，装置年开工按8000小时设计，装置操作弹性为60～110%,气体分馏装置主要由脱丙烷塔、脱乙烷塔和精丙烯塔组成，原料为上游催化裂化装置所产液化气经 脱硫、脱硫醇后的精制液化石油气。
塔顶碳三馏分作为为丙烯塔进料。
塔底物料混合碳四馏分做为MTBE装置的原料，脱丙烷塔重沸器热源为1.0MPa蒸汽。
（图为本装置脱丙烷塔系统）东方石化有限责任公司的气体分馏装置主要由以下几点进行节能降耗：1.塔顶采用表面蒸发式空冷，利用水的比热容较大，蒸发吸热，冷却效果好。
2.优化各塔操作，在保证分离要求的前提下尽量减少塔的回流比，减少蒸汽消耗。
3.选用高效率机泵，以降低电耗。
4.设备及管道布置尽量紧凑合理，从而较少散热损失和动力损失。
5.加强设备及管道保温，从而减少散热损失。
二、浮动压力控制精馏的原理是利用物料中各组分挥发度的不同，从而实现轻重组分之间的分离。
精馏是一种相平衡分离过程，其最基础的理论就是是汽－液相平衡原理。
在精馏塔中，为了保证每层塔板的汽液两相存在温度和浓度梯度，必须由塔顶冷凝器提供轻组分浓度高且温度较低的冷回流，由塔底重沸器提供重组分浓度高且温度较高的热回流。
不平衡的两相在进入塔板上进行传质、传热后，液相中易挥发组分部分汽化，难挥发组分浓度增加，同时吸收热量使汽相部分冷凝；汽相中难挥发组分部分冷凝，易挥发组分浓度增加，同时放出热量供给液相部分汽化。
板上汽液两相充分接触，使最终离开该板的汽相与液相在同一温度下趋于平衡，如此经过若干塔板上的传质、传热过程后即可达到对物料中各组分进行完全分离的目的。
精馏塔的压力主要取决于塔顶产品组成和产品冷凝后的温度。
这样我们在平时的操作中首先是保证塔的压力恒定，在这个条件下我们可以根据固定的塔顶温、低温及灵敏板温度来控制塔的产品质量在要求的指标范围内。
这种操作方法比较容易、可靠，有利于装置的平稳运行，但是结合相平衡原理来分析，恒压操作不能有效地节约能源、提高经济效益，我们可以从这个方向着手进行优化。
一、冷凝器
冷凝器的特点：
冷凝器 水冷冷凝器 风冷冷凝器 蒸发式冷凝器 淋激式冷凝器
省水，造价 低，结构简 单，可现场 制作，水垢 易清除；金 属耗量大， 占地面积大
立 式 壳 管 式
卧 式 壳 管 式
套 管 式 壳 管 式
省水，造价低，结构简单， 水垢易清除，体积小
不需水，安装简单，可置于屋面；传 热系数小，受环境温度影响大，恶化 环境，除尘困难
一、冷凝器 冷凝器是制冷装置的主要热交换设备 之一。它的任务是将压缩机排出的高压 过热制冷剂蒸气，通过其向环境介质放 出热量而被冷却、冷凝成为饱和液体， 甚至过冷液体。
按照冷凝器使用冷却介质和冷却方式的 不同，有水冷式、空气冷却式和蒸发式三 种。
冷凝器的类型
立式：用水量多，水质可差 壳管式 卧式：水质要好，水温低 套管式：小型水冷系统 淋水式：用水少，水质可差，空气干燥 蒸发式：用水少，空气干燥 自然对流式 强制对流式
套管式冷凝器
2.空气冷却式冷凝器 这种冷凝器以空气为冷却介质，制冷 剂在管内冷凝，空气在管外流动，吸收 管内制冷剂蒸气放出的热量。由于空气 的换热系数较小，管外（空气侧）常常 要设置肋片，以强化管外换热。分为空 气自由运动和空气强制运动两种型式。
（1）空气自由运动的空冷冷凝器：该 冷凝器利用空气在管外流动时吸收制冷 剂排放的热量后，密度发生变化引起空 气的自由流动而不断地带走制冷剂蒸气 的凝结热。它不需要风机，没有噪声， 多用于小型制冷装置。目前应用非常普 遍的是丝管式结构的空气自由运动式冷 凝器。如图4-4所示。
水冷式 类型
风冷式
1.水冷式冷凝器 这种型式的冷凝器用水作为冷却介质， 带走制冷剂冷凝时放出的热量。冷却水 可以一次性使用，也可以循环使用。用 循环水时，必须配有冷却塔或冷水池， 保证水不断得到冷却。根据其结构不同， 主要有壳管式和套管式两种。
蒸发式空冷器使用说明书
蒸 发 式 空 冷 器 操作使用说明蒸发式空冷器操作使用说明安装、使用和维护本设备前，应仔细阅读本使用说明书！一、作用与用途蒸发式空冷器是甲醇（合成氨）生产系统装置中冷却换热设备的最新换代节能产品，它是甲醇（合成氨）生产系统装置中的主要换热设备之一。
又称甲醇（合成氨）冷却器。
蒸发式空冷器的作用是通过冷却盘管的蒸发换热和冷却翅片的空气换热，将生产系统装置中的高温高压气体进行冷却或冷凝成液体、或对较高温度的液体进行冷却。
从而达到生产工艺的要求。
蒸发式冷却器主要应用于甲醇、合成氨等生产系统的合成工序、精馏工序、压缩及变换工序、冰机系统、蒸汽冷凝等关键工艺过程。
分为压缩机级间冷却、甲醇（合成氨）合成气冷却冷凝、甲醇精馏工序冷却（冷凝）、天然气或焦炉煤气转化工序气体冷却、净化工序冷却（冷凝）等。
为年产10万吨及以下、18万吨及以下、30万吨及以下成套设备。
蒸发式空冷器系列产品还适用于炼油、化工、冶金、制冷、轻工、电力、食品、饮料等行业。
二、产品结构与工作原理蒸发式空冷器由空冷式冷却翅片部件、蒸发式冷却盘管部件、水箱及自动补水喷水和水处理装置（包括水泵、自动补水浮球阀、专用喷嘴等）、进风百页窗及轴流风机和自动变频控制器装置（包括进口变频控制器、大图一口径轴流风机）、热浸锌底座及框架、静电喷塑外壳、工艺管口等组成（见图一）。
采用不锈铝或热浸锌翅片、304不锈钢无缝钢管或10＃碳钢无缝钢管热浸锌、钢板为热镀锌板或冷轧钢板静电喷塑，水泵、风机配套电机采用防爆户外型，所有螺栓及固定件均进行防腐防锈处理。
蒸发式空冷器是以水和空气为冷却介质，利用循环冷却水的蒸发潜热和含水蒸气的空气带走被冷却（冷凝）气体中或被冷却液体中的热量。
工作时循环冷却水由水泵送至冷却盘管部件上部的喷淋水管中，经喷嘴均匀地喷淋在冷却盘管的外表面，形成一层很薄的水膜。
高温高压气体或高温液体从盘管部件和翅片部件上部集管进入，分配给每一根冷却管，冷却管内的热量通过管壁传给管外表面的水膜，使水膜蒸发，从而实现热量的交换。
空冷系统及供应商
国内空冷系统及供应商美国SPX（斯必克）公司斯必克冷却技术公司作为空冷系统设计、制造、施工和服务的世界领先者，已有长达100 多年的历史，40 年以上的ACC 系统成功供货经验及全球600 个以上ACC 项目，跻身于世界500强企业之一，是世界上直接空冷系统的主要生产供应商，并在许多工业领域的应用中积累了多年的成功经验。
德国巴克-杜尔(Balcke-Durr) BDT和比利时哈蒙(Hamon)两个品牌在电力和其他工业领域享誉世界。
在中国境内生产空冷器管束超过2万片，在中国空冷市场上的占有率约35%，在天津、张家口分别设有两个独资管束生产中心，另有空冷管束供货单位中国航天科工集团第六研究院红岗机械厂实业总公司。
其中斯必克冷却技术(张家口)有限公司是张家口利税首户，主导产品是多排管和单排管空冷凝气器，2005年公司产值突破4.5亿元人民币,目前已具备年产量6.25万吨、产值10亿元的生产能力，到2010年计划产值达到24亿元。
斯必克冷却技术（天津）有限公司于2003年成立，单排管空冷器制管，投资总额已有680万美元追加1920万美元，现有员工220人，天津经济开发区2006年度百强企业之一。
600MW空冷机组中标项目：山西兆光发电（霍州二电厂）二期2×60万千瓦机组，达拉特电厂四期（北方联合电力鄂尔多斯发电厂比利时哈蒙）2×60万千瓦机组，龙山电厂一期2×60万千瓦机组，京隆丰镇电厂三期2×60万千瓦机组，岱海电厂二期2×60万千瓦机组，山西和信武乡一期2×60万千瓦机组（德国巴克杜尔）（三排管），大唐运城电厂2×60万千瓦机组，山西王曲一期2×60万千瓦机组（德国巴克杜尔），陕西府谷庙沟门电厂2×60万千瓦机组，上都电厂一（3.6亿）二期4×60万千瓦机组（德国巴克杜尔）（单排管）等。
2006-06-09公司声称，在迄今国家批准建设已开标的54个空冷电厂项目中,斯必克公司中标27个,分别占项目总数和装机总容量的50%和70%。
表面式蒸发空气冷却器的研究现状
表面式蒸发空气冷却器的研究现状摘要：蒸发式空气冷却器将管式换热器与空气冷却塔合为一体，利用管外水膜的蒸发及与空气换热带走热量，能显著提高管外传热强度。
与传统的水冷式和风冷式换热器相比，其结构紧凑，占地面积小，传热效率高，节水节能，操作稳定，在石油化工、电力、冶金等行业具有广阔的应用前景。
关键词：蒸发式空气冷却器；干式；湿式；前言：表面蒸发式空冷器是由光管组成的一种空冷装置。
它的主要原理是利用冷却水显热和管束外水膜的蒸发（汽化潜热）换热带走大量热量，借以把管内流体的温度降低到接近大气温度或低于大气温度。
1.蒸发式空气冷却器的特点1.1蒸发式空气冷却器的结构特点它在结构方面具有以下特点：管式换热器与冷却塔组装在一起，不再单独设置循环冷却水系统，占地面积大大减少，结构十分紧凑；换热盘管采用光管，设备一次性费用大大降低；属空冷器范畴，具有操作费用低的优点；循环冷却水在装置中循环使用，大大节约了水量，且封闭性很强，因此没有污染；盘管使用光管，空气在里面通过阻力比较小，因此风机所需要的功率就随之降低；循环水喷洒在盘管管束上，有利于减缓盘管的结垢，提高盘管传热效率，从而也降低了操作工的维护强度和设备的维修费用。
1.2蒸发式空气冷却器的传热特点表面蒸发式空冷器一般不适用于高温物流的冷却与冷凝,只适用于低温工艺物流的冷却与冷凝，一般要求温度低于80℃，高温物流需要设置预冷管束，对于低温工艺物流可冷却到接近环境湿球温度（40℃以下）。
表面蒸发式空冷器利用冷却水与空气显热和管束外水膜的蒸发（汽化潜热）换热带走热量，由于水有很高的汽化潜热，能极大地强化管外传热强度，比起干式和湿式空冷器，其总体传热效率要大得多。
蒸发空冷的冷却好坏与空气被增湿降温的程度密切相关，空气被增湿降温的越好，空冷器冷却效果就越好，并且热物流可以被冷却到低于环境温度。
2.蒸发式空气冷却器的应用表面蒸发式空冷器之所以能够慢慢取代传统的干式空冷器和湿式空冷器，原因不仅体现在其投资较少、节省空间、操作稳定和维护方便，而且更大的优势是体现在节能节水方面。
蒸发式空冷器
蒸发式空冷器蒸发式空冷器(以下简称蒸发空冷)蒸发式空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能冷却设备，它具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低、安装、维护方便等优点。
在炼油、冶金、电力、制冷、轻工等行业中有着广阔的应用前景，是空冷技术发展的新方向。
蒸发空冷的研究始于六十年代，主要应用于发动机引擎夹套水冷却、压缩机级间冷却、润滑油冷却等。
我国在八十年代初从国外引进的十几套石蜡成型装置中均采用了蒸发空冷作为氨气的冷凝器。
蒸发式空冷器是将管式换热器置于塔内，通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。
由于是闭式循环，其能够保证水质不受污染，很好的保护了主设备的高效运行，提高了使用寿命。
外界气温较低时，可以停掉喷淋水系统，起到节水效果。
推着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏，近几年密闭式冷却塔在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用。
蒸发式空冷器，也叫做闭式冷却塔、封闭式冷却塔或密闭式冷却塔。
蒸发空冷器循环冷却水系统在冶金、石化、电力、化工、建材等行业都有应用。
上世纪九十年代以来，我国炼铁高炉开始应用闭式空冷循环水系统，对防腐、减轻结垢，从而提高换热装置和设备的运行效率与使用寿命均有明显效果。
这个系统采用了板式换热器。
高炉回来的热软水（55℃）被板式换热器冷却后，经升压再送高炉使用；而冷却水通过板式换热器后温度升高，送冷却塔降温，降温后经加压再送板式换热器作冷却介质使用。
软水循环量与冷却水循环量之比，一般为1:1。
节能型水膜式蒸发空冷器为了进一步提高换热装置和设备的运行效率与使用寿命，进一步节能节水，武汉某公司依托其专利产品——节能型水膜式空冷器，并组织组织各相关专业的专家和技术人员，精心设计了“高效闭式空冷循环水系统”。
水膜式蒸发式空冷器闭式循环水系统该系统采用节能型水膜式空冷器替代原板式换热器和冷却塔，运行效率高，冷却水循环量可减少4/5，其运行电量亦可减少4/5。
闭式冷却塔
• 3、 自动化电气控制使得闭式冷却塔可以根 据环境温度变化调节风量与喷淋量， 最大 程度实现冷却过程的高效与节能。同时，冷 却塔电控设施可以根据客户要求随意安装于 工厂各处实施遥控功能， 实现与用户设备 自动同步启动。
• ①内循环：与对象设备对接，构成一个封闭 式的循环系统（循环介质为软水）。为对象 设备进行冷却，将对象设备中的热量带出到 冷却机组。
• ②外循环：在冷却塔中，为冷却塔本身进 行降温。不与内循环水相接触，只是通过 冷却塔内的紫铜管表冷器进行换热散热。
在此种冷却方式下，通过自动控制，根据 水温设置电机的运行。
如何解决水温过高问题
使用闭式冷却塔的主要目的就是冷却，使 循环水的温度达到我们设备的要求，但是我 们通常会有这样的困扰：冷却水的温度越来 越高。那么遇到这样的问题，我们要怎么解 决呢？
原因一：热空气再次循环现象产生。 解决办法：改善通风环境，换走热空气。 原因二：风量不足。
解决办法：在风机的额定电流范围内，调整风 机风叶的角度。
持散热管的清洁。
谢谢大家！
两个循环，在春夏两季环境温度高的情
况下，需要两个循环同时运行。秋冬两季 环境温度不高，大部分情况下只需一个内 循环。
在取代直流水系统的基础上，为了进一步 提高冷却塔的冷却安全与节能、环保性，近 十年热处理行业越来越多地开始采用闭式冷 却塔。
• 1、 闭式冷却塔与传统开式冷却塔相比实现 了冷却水（纯净水）的全封闭内路循环，极 大避免了水浪费与水质污染，达到节水/节 电的费用。基本消除了腐蚀与结垢现象对用 户设备造成的威胁，尤其适合于对工业用水 水质和用水量有严格要求的企业和地区使用；
表面蒸发式空冷器防腐改进
≤ Ｏ． Ｏ７ ≤ １． Ｏ ≤ ２． Ｏ ≤ Ｏ． Ｏ３ ≤ ０． ０３ ５ １ ７． ０—１ ９． Ｏ ８． ０— １ １． ０
１ 原空冷器 运行 中存在 的问题
（ １ ）换 热管 束腐 蚀严 重 。戊 烷精 分装 置 原空 冷
（ ２ ）循环 水水 质超 标 。
３ 解决方案及 改进后效果
一１ ０ ９—
作为 换热 管束 材质 。
表１ 改造前原空冷管束 １ Ｏ 钢材质成分
Ｃ Ｓ ｉ 矗 翻 Ｓ Ｐ Ｃ ｒ
设 备 下 部水 池 中的循 环冷 却 水输送 到 位 于水平 放 置 低 ，Ｃ ｒ 铬含量均在 １ ７ ． ０ ％ ～１ ９ ． ０ ％，耐 腐 蚀 ，可 以
淋到传热管表面，使管外表面形成连续均匀的薄水 膜 ；同 时用 风 机将 空 气 从 设 备下 部 空 气 人 口吸人 ，
使 空 气 白下 向上 流 动 ，横 掠 水平 放 置 的光 管 管束 。
％
Ｏ ０ ７ ￣ ０ ． 】 ４ ０】 ７—０ ３７ Ｏ ． ３ ５一 一 Ｏ ． ６ ５≤Ｏ ． Ｏ ４≤Ｏ ． ３ ５≤Ｏ ． 】 ５≤０ ． ２ ５≤０ ． ２ ５
（ ３ ）喷淋水 分 配器 喷淋 不 均匀 。 由于水 质严 重 头 改为 可拆 卸 的喷头 ，能 定期 拆卸 喷头 清理 其 内部
恶 化 ，杂 质多 ，造 成分 配器 出水 口堵塞 ，水 分 配器 杂物 ，确保 喷头 畅通 ，喷淋 水分 布均 匀 。
出水 分 布不 均 匀 ，影 响换热 效果 。另外 管外 壁 氧化 腐 蚀严 重 ，造成 管 壁逐 渐变 薄 ，泄漏 几率 增加 。
此时传热管的管外换热除依靠水膜与空气流间的显 热传 递 外 ，管外 表 面水 膜 的迅速 蒸发 吸 收 了大量 的 热 量 ，强化 了管 外传 热 。
空冷器课件
表面(biǎomiàn)蒸发式空冷器结构图
共三十七页
表面(biǎomiàn)蒸发式空冷器的优缺点
• 其优点是：
– 可使介质冷却至环境温度+5℃； – 占地面积节省1倍以上； – 操作费用节省35.5%；
– 投资费用节省15%； – 传热效率提高40%以上；
– 适用于温度<170℃，压力<20MPa的场合；
进入叶片的是热空气或增湿 后的热空气。
优点是： 结构紧凑，占地面积小。管内热
流体阻力较水平式小。 缺点是：
管束内空气分布不均匀，易受到 外界自然风的干扰；管束不易太长， 否则其刚度下降。另外结构略微复杂。
共三十七页
空冷器的基本(jīběn)类型
• 斜置式的结构(jiégòu)型式
风机为引风式
风机为鼓风式
– 节水、节电效果显著；
– 特别适合于目前全球气温(qìwēn)变暖、水源紧张的情况； – 适应于常减压、气分、催化、烷基化、酮苯、丙烷、乙烯、重整、加氢、天然气
等装置塔顶及侧线的冷凝冷却场合。 – 缺点：
• 1. 必须采用软化水；
• 2.压降<0.001MPa的场合不能使用，如减顶冷凝、冷却。
共三十七页
2.翅片管端泄漏时,允许将管子重胀.重胀次数不得超过2次,并注 意不要过胀.无法用胀接修复时应更换翅片管.作为临时措施, 也允许用金属塞堵塞.
轴流风机：一个或几个为一组的轴流风机，驱使 空气的流动；
构 架：空气冷却器管束(guǎnshù)及风机的支撑部 件；
附 件：有百叶窗、蒸汽盘管、梯子、平台等。
共三十七页
空气(kōngqì)冷却器部件示意图
共三十七页
空冷器的分类(fēn lèi)
发电厂直接空冷技术简介
发电厂直接空冷技术简介一、火力发电厂机组冷却方式分类1.1、湿式冷却方式。
湿式冷却方式分直流冷却和冷却塔2种。
湿式直流冷却一般是从江、河、湖、海等自然水体中罗致必定量的水作为冷却水，冷却工艺离心机汲取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海。
当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。
冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气。
1.2、干式冷却方式。
在缺水地区，增补因在冷却过程中损失的水非常难题，采用空气冷却的方式能很好地办理这一问题。
空气冷却过程中，空气与水(或排汽)的热交换，是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内的水(或排汽)的热量传输给散热器外活动的空气。
当前，用于发电厂的空冷系统主要有3种，即直接空冷系统、带表面式凝汽器的间接空冷系统(哈蒙式空冷系统)和带喷射式(混淆式)凝汽器的间接空冷系统(海勒式空冷系统)。
直接空冷便是利用空气直接冷凝从汽轮机的排气，空气与排气通过散热器进行热互换。
海勒式间接空冷系统主要由喷射式凝汽器和装有福哥型散热器的空冷塔形成，系统中的高纯度中性水进入凝汽器直接与凝汽器排汽混归并将加热后的冷凝水绝大部门送至空冷散热器，颠末换热后的冷却水再送至喷射式凝汽器进行下一个循环。
少少一部分中性水经由精处置惩罚后送回锅炉与汽机的水循环系统。
哈蒙式间接空冷系统又称带表面式凝汽器的间接空冷系统，在该系统中冷却水与汽锅给水是离开，如此就保证了锅炉给水水质。
哈蒙式空冷系统由表面式凝汽器与空冷塔构成，系统与通用的湿冷系统无比相似[1，2]。
据统计目前世界上空冷系统的装机容量中，直接空冷系统约占43%，表面式凝汽器间接空冷系统约占24%，混合式凝汽器间接空冷系统约占33%。
二、直接空冷系统的工作原理汽轮机排汽在空冷凝汽器中被空气冷却而凝结成水，排汽与空气之间的热交流是在表面式空冷凝汽器内完成。
在直接空冷换热历程中，应用散热器翅片管外侧流过的冷空气，将凝汽器中从处于真空状况下的汽轮机排挤的热介质饱和蒸汽冷凝，末了冷凝后的固结水经处理后送回锅炉。
空冷与水冷、间冷
、概述空冷系统主要指汽轮机的排汽通过一定的装置被空气冷却为凝结水的系统，它与常规湿式冷却方式(简称湿冷系统)的主要区别是避免了循环冷却水在湿塔中直接与空气接触所带来的蒸发、风吹损失以及开式循环的排污损失，消除了蒸发热、水雾及排污水等对环境造成的污染。
由于空冷方式用空气直接冷却汽轮机排汽或用空气冷却循环水再间接冷却汽轮机排汽构成了密闭的系统，所以在理论上它没有循环冷却水的上述各种损失，从而使电厂的全厂总耗水量降低80%左右。
用于电厂机组末端冷却的空冷系统主要有直接空冷系统和间接空冷系统，间接空冷系统又分为带表面式凝汽器和带混合式凝汽器的两种系统。
三种空冷方式在国际上都得到广泛的应用，技术均成熟可靠，在国际上三种空冷方式单机容量均已达到600MW。
我国目前己有60OMW直冷机组投运，两种间冷方式在国内运行机组均为200MW。
采用空冷机组大大减少了电厂耗水，为水源的落实和项目的成立提供了便利条件。
特别对缺水地区，有着重要的意义。
内蒙古地区煤资源丰富，近几年投产的机组，基本都采用了空冷系统，而且大部分为直接空冷系统。
二、空冷系统2.1直接空冷系统电厂直接空冷系统是汽机的排汽直接用空气冷却，汽机排出的饱和蒸汽经排汽管道排至安置在室外的空冷凝汽器中，冷凝后的凝结水，经凝结水泵升压后送至汽机回热系统，最后送至锅炉。
电厂直接空冷系统主要包括以下系统:空冷凝汽器(ACC，Aircooledcondenser)，空气供给系统、汽轮机排汽管道系统、抽真空系统、空冷凝汽器清洗系统、空冷凝汽器平台及土建支撑。
蒸汽从汽轮机出来，经过蒸汽管道流向空冷凝汽器，由蒸汽分配管道间空冷冷凝器分配蒸汽。
目前直接空冷凝汽器大多采用矩形翅片椭圆管芯管的双排、三排管和大口径蛇形翅片的单排管。
空冷凝汽器由顺流管束一和逆流管束两部分组成。
顺流管柬是冷凝蒸汽的主要部分，可冷凝75%一80%的蒸汽，在顺流管束中，蒸汽和凝结水是同方向移动的。
设置逆流管束主要是为了能够比较顺畅地将系统内的空气和不凝结气体排出，避免运行中在空冷凝汽器内的某些部位形成死区、冬季形成冻结的情况，在逆流管束中，气体和凝结水是反方向移动的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
蒸发空冷的典型结构如图—1所示。
它主要由以下部件组成：
1. 位于设备顶部的引风式风机；
2. 除雾器（用翅片管管束或收水器）；
3. 位于翅片管管束下方的喷淋水分配器；
4. 位于喷淋水分配器下方的光管管束
5. 位于光管管束下方的构架水箱；
6. 喷淋水输送管线与管道泵。
上述前五个部件之间均采用翻边法兰螺栓连接，各连接面之间均采用橡胶板和密封胶进行密封，以防漏风、漏水。
我公司开发研制的蒸发空冷的典型结构具有以下特点：
1. 采用引风式轴流风机，其优点是风机风量大，而且引风式风机向上抽
吸空气，从而在其下部空间形成负压区域，加速了位于其下方的传热管外表面水膜的蒸发效率；
2. 采用除雾器，能高效除雾，防止水飘溢，减少喷淋水损耗。
采用翅片
管管束除雾时，翅片管可进行高温介质（高于80℃）的预冷，从而扩大了蒸发空冷的适用范围，并增加了设备的传热面积；
3. 喷淋水分配器在设备运行中即可方便的维护、清洗、更换喷嘴，喷嘴
采用聚氯乙烯材料制成，并且将喷嘴安装在喷淋支管的上部，从而有效地减少了喷嘴堵塞的可能性；
4. 管束采用丝堵式管箱（特殊情况时也可采用可拆卸盖板式管箱），方便
维修，管束由水平布置的单根管组成，可以防止堵塞，管子与管箱的连接型式采用强度胀、强度焊或胀焊并用；
5. 构架与水箱连成一体，下部为水箱，上部侧面为带有百叶窗的进风口，
且其四周均为进风口；同时构架又作为风机、翅片管管束、喷淋水分配器及光管管束的支撑体。
在管束下部四周设置了挡水板，在水箱上部四周设置了收水槽，从而减少了喷淋水外溅造成的水损失或对设备周围平台的溅水。
构架与水箱的底部带有安装底座，只需在基础上预置地脚螺栓即可进行设备安装；
6. 喷淋水输送系统由二条管线和二台管道泵组成，它们由喷淋水分配器
端部的横向主水箱连通，二条输水线在设备工作时用一备一，以便确保设备运行时喷淋水分配器正常工作；横向主水管两端设置了控制阀，在输水线立放的主水管底部设置了放空口，这样可保证在冬季时设备的备用泵管线内喷淋水能够放空，以免冻裂水管和备用泵。