湿式空冷器优化设计与计算机辅助计算
基于遗传算法的空调用湿式热回收装置的优化研究
６
Ｎ ３ ０８ ｅ ｏ． ，２ ０ ，Ｓｐ．
ｖ０．７（ ｏａ ｏ．０ ） １２ Ｔ ｔ Ｎ １４ ｌ
文章编号 ：Ｉ Ｎ ０５— １０（０ ８ ３ ００ —０ Ｓ １０ ９ ８ ２０ ）０ — ０ ６ ７ Ｓ
基 于遗 传 算 法 的 空调 用湿 式 热 回收装 置 的优 化研 究
邢 滕 ，李永安 ，பைடு நூலகம்学来 ，张从 菊
［ 中圈分类号 】 Ｔ ８ １ Ｋ １ ４ Ｕ ３ ：Ｔ １ ＋ ［ 文献标识码 ］ Ａ
Ｏｖ ｉ ｍ ｅｅ ｒｈ ｏ ｅ ｈ ｒ ｌ ｃ ｖ ｒ ｌｎ ｅ ｔ ｍｕ ｒ ｓａ ｃ ｆＷ ｔＴ ｅ ｍａ ｏ ｅｙ Ｐ ａ ｔＵｓｄ Ｒｅ ｂ ｉ ｎ ｉ ｏ ｉｇｂ ｓｄ ｏ ｎ ｔ ｇ ｒｔｍｓ ｙ Ａ ｒＣｏ ｄ ｔ ｎｎ ａｅ ｎ Ｇｅ ｅｉ Ａｌｏ ｉ ｉ ｃ ｈ
ｂ ｉｃｎ ｔｎｎ ｓｂｉ ｅ ，ａｄａ ｐｍ ｍ ｒｓ ｔｓｏｔｎｄｔ ｔｈ ｏ ｔ ｏ ｆ ｓ ｉａｄｄ ｃａ ｅａ ｙ ｒ ｏｄ ｏ ｇ ｉｅｔ ｌｈｄ ｎ ｏｔ ｕ ｅｕ ｂ ｉ ａ ｔ ｆｗ ｒ ｅ ｆｒ ｈａ ｓｈｒ ｒｉ ａ ｉ ｉ ｉ ｓ ａ ｓ ｎ ｉ ｌ ｉ ａ ｅ ｈ ｅｌ ａ ｅ ｒｎ ｉ ｇ ｉ ｓ
ｒ ｅ ｒ，ｔｅ ｊ ｆｅｆ ｃｏ ｒ ｎ ｅｐｒ ｏ ｎｅｃ ． ｅｒｓ ｒｈｃｎｌ ｉ ｔ ｕｄｔｎｆ ｅｄｓ ｎｏ ａ ｔ ｍ ｅ ｈ ｅｉ ｎｔｎｐｅ ｔ ｔ ａ ｂｌ ｔ ｄｎｙＴ ｅ ｃ ｏｃ ｏ ｓ ｆ ｎａｏ ｒ ｅｉ ｆ ｓ ｂ ｏ ｃｖ ｕ ｉ ｅ ｓ ｓｈ ａ ａｅ ｈ ｅａ ｓ ｕ ｎｅ ａ ｏ ｉ ｏｔ ｈ ｇ
直接空冷系统优化设计软件研发及关键技术
设计及满发气温计算 空气物性计算模块
蒸汽侧阻力计算 空冷单元及管束计算模块
年运行费用计算模块
初投资现值计算模块
年总费用计算模块
热力计算及校核计算模块
翅片管基本参数计算模块
水与水蒸气物性计算模块
汽轮机排热量计算模块
排汽管道系统阻力计算模块
图 1 直接空冷系统优化设计软件的组成
DACC 传热系数计算模块
3
场地要求和厂界噪声的 DACC 布置方案。 4.1 DACC管束规格及空冷单元设计 根据不同迎面风速方案，确定的 DACC 总面积。按照不同管束规格，结合 DACC 平台布 置方案、列数和排数，确定空冷单元数、风机功率、空冷平台的尺寸。 4.2 顺逆流比 综合考虑防冻和 DACC 布置方案，按工程经验确定顺逆流面积比。顺流单元、逆流单元 可分开独立设置，或采用混合单元布置方式。顺流管束和逆流管束的长度相同或不同。 4.3 DACC布置 结合 DACC 管束规格，面积取舍原则趋于保守，与计算散热面积相比，设计散热面积留 有一定的裕量。不同容量机组的布置方式，应结合总换热面积、管束尺寸和顺逆流比确定。 为布置美观，平行于汽机房长度方向尽量与汽机房长度保持一致。一台独立的空冷岛布置后 宜接近正方形。 5. 风机组设备选型[9] 风机组设备的选型是否正确，直接关系到 DACC 系统的全年变工况运行和优化计算的正 确性。由于试验工况不同，厂址气象条件的差异，以及各风机厂商的风机出厂试验工况的不 同，使看似简单的风机静压计算和风机选型比较复杂。风机的设计和选型计算基于厂址气象 条件和设计工况参数，即考虑当地大气压力和环境温度修正。由于环境温度的变化，DACC 的变工况计算中，风机轴功率还要进行修正，即环境温度修正。 风机组设备主要包括轴流风机、齿轮箱和电机。按照配套的顺逆流风机，风机组分为顺 流风机组设备和逆流风机组设备。当顺逆流单元具有相同的管束和尺寸时，顺逆流风机具有 基本相同的风量和风压。当顺逆流单元具有不同的管束和尺寸时，为方便生产、制造、安装 和维护，顺流风机和逆流风机应尽量选用相同的型号，现场安装时仅调整叶片安装角。 风机组设备选型还要兼顾设计要求的厂界噪声标准。 6. 蒸汽侧变工况流动阻力 不同工况下，排汽管道系统压降与排汽管道系统型式、管径、导流叶片的优化设计等因 素有关。管束阻力与翅片管型式、管束长度、顺/逆流方式、下联箱型式等有关。由于水蒸气 处于湿蒸汽区，应对各汽轮机工况下，不同长度的 DACC 管束的阻力特性、直接空冷排汽装 置及排汽管道系统阻力特性进行系统地研究[10~11]。 7. 变工况优化 针对某个设计迎面风速所对应的 DACC 总散热面积及设备选型方案，可进行该方案全年 的变工况优化计算。即根据典型年逐时气象数据，按汽轮机运行模式和 TMCR 变工况特性表， 进行全年变工况计算。采用年总费用最小法进行各方案的经济性比较分析，确定 DACC 最佳 方案。以下以固定 ITD 值的变工况优化计算为例进行说明。 7.1 计算输入条件 7.1.1 典型年逐时气象参数 典型年逐时气象参数及数据需要结合厂址或周边气象站多年逐时气象数据研究确定。典 型年的确定方法有很多种，其中结合电厂预期的机组运行率及负荷率进行统计的气象参数比 较准确[12]。 7.1.2 汽轮机运行模式 汽轮机运行模式，包括不同环境温度下汽轮机的出力、运行小时数、利用小时数。由于 我国各个电力系统负荷的情况，以及各发电厂在系统中所起的作用不同，汽轮机年利用小时 数未作统一规定，由各工程根据具体情况而定。当无汽轮机参考运行模式时，汽轮机各温度 段利用小时数，可通过典型年各温度段自然小时数，以及年利用小时数和全年 8760 小时进行 等比例折算。
板式湿式空冷器湿球温度迁移特性与优化研究的开题报告
板式湿式空冷器湿球温度迁移特性与优化研究的开题报告
一、研究背景
空气冷却系统是许多工业领域中常见的一种热交换方式，而板式湿式空冷器是其中一种常用的结构形式。
在运行过程中，湿球温度是衡量空冷器性能的重要指标之一。
然而，由于环境等原因，湿球温度存在迁移的问题，会对空冷器的冷却效果和能耗产
生影响。
因此，对湿球温度的迁移特性进行研究和优化具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在探究板式湿式空冷器中湿球温度的迁移特性，并通过实验和模拟仿真等方法，优化空冷器的结构和工艺，提高其冷却效率和能耗效益。
三、研究内容
1. 湿球温度的定义和测量方法；
2. 板式湿式空冷器的结构特点和工作原理；
3. 湿球温度迁移的原因和影响因素分析；
4. 实验设计和仿真模拟；
5. 数据处理和分析，并提出优化方案。
四、研究方法
本研究将采用实验与模拟相结合的方法，通过搭建实验平台和建立数学模型，分析不同工况下板式湿式空冷器中湿球温度的迁移特性，并探究其影响因素。
同时，通
过实验数据和仿真结果，提出针对性的优化方案，以提高空冷器的冷却效率和能耗效益。
五、研究意义
本研究的成果将有助于掌握板式湿式空冷器中湿球温度迁移特性的规律，为空气冷却系统的性能提升提供科学参考。
同时，本研究的方法和优化方案在其他工业领域
的热交换系统中也具有普适性，有助于提高热交换效率和降低能耗成本。
浅谈湿式空冷器
管束
喷淋装置
水分离挡板
空气
补充水
排污
循环水泵
图 2 增湿型空冷器
Fig.2 The humidifier type air cooler
未饱和空气
雾滴
迫界层
饱和边界层
图 1 雾滴与空气热湿交换示意图 Fig.1 Droplet and air heat and moisture exchange of schematic diagram
3 结语
根据气象资料可知我国大部分地区的相对湿度偏 高，而西北地区的相对湿度较低，更加适合使用增湿型 空冷器；当需要较低的空气出口温度，可采用喷淋型湿 式空冷器，以得到较低的入口温度。
in the psychrometric chart
综上所述，从焓湿图中可以看出： (1)干、湿球温度差(即状态 0 和 2’的温差)越大，即 空气相对湿度越小，则表示增湿后，采用增湿型空冷器 的效果越显著。 (2)喷淋型空冷器具有较低的空气出口温度(3 点 的温度远远低于 1 点和 2 点的温度)，可将工艺流体冷 却到接近环境气温(0 点的温度)，甚至低于环境温度。
在干—湿联合型空冷器系统中，当环境温度变化
１１
韩 龙 娜 ，等 ：浅 谈 湿 式 空 冷 器
时，两种冷凝器的热负荷也发生变化[7]。为了使干式和 湿式空冷器在任何工况下都在同一压力下运行，干式 和湿式两部分的热负荷都随环境温度的变化自动调 整，当环境温度较低时，热负荷会逐渐转向干式空冷 器；相反，当环境温度较高时，热负荷会自动地调整到 湿式空冷器。在任何工况下，大部分热负荷由干式空冷 器承担，甚至在环境温度较高时，干式空冷器依然承担 节水和冷却的作用。
湿式空冷器作为干式空冷器的改进和发展，综合 了空冷和水冷的优点，而干 - 湿联合型空冷器综合了 干式空冷器和湿式空冷器的优点。它是由干式和湿式 两部分组成，热流体和空气的工艺流程如下：热流体先 进入干式空冷器内进行冷却，然后进入被水喷雾降温 的湿式空冷器进行进一步冷却，此时被冷却的热流体 温度一般低于环境温度[6]；而空气逆向而行，一部分携 带雾状水的空气先进入湿式空冷器，在湿式空冷器内 冷却换热器内的热流体，空气温度略有升高，再进入干 式空冷器管束，而风机一般设置在干式空冷器与湿式 空冷器管束之间，见图 5。
连续重整反应系统过湿处理与优化措施
277重整催化剂是具有金属功能和酸性功能的双功能催化剂，由金属组元构成加氢、脱氢活性中心；由载体Al 2O 3上的羟基以及外加的卤素（全氯型催化剂为氯）组元构成异构化、裂化活性中心[1]。
在正常操作情况下，重整催化剂的优良性能能否得到充分发挥的关键操作因素是金属功能和酸性功能的适宜匹配。
催化剂的金属含量在催化剂制备时已经确定，而保证催化剂金属功能与酸性功能的适宜匹配，就是要保证催化剂适当的酸性功能，控制载体上有合适的羟基和适宜的氯含量 [2]。
水环境与重整反应过程关系密切，在合适的水气氛下，催化剂Al 2O 3载体上形成一定数量的羟基，与氯构成催化剂的酸性中心。
但是当系统水分过高时，生成的羟基过量，同时水把氯从催化剂中汽提出来，在循环氢中生成HCl，从短期行为看，会促使催化剂的酸性过强，使加氢裂化反应加剧。
长期来看，高水环境会使催化剂上的氯流失，使铂晶粒长大，催化剂性能变差[1]。
1 概述1.1 装置概况中海石油舟山石化90万吨/年连续重整装置由预加氢部分、重整反应部分、催化剂再生部分、产物分离部分、公用工程部分及热工部分组成。
重整反应、催化剂再生部分采用UOP公司专利技术（UOP公司仅提供专利许可），原设计处理量为80万吨/年，平均反应压力为0.35Mpa，再生部分采用UOP公司第三代CycleMax专利技术，催化剂再生能力为908kg/h。
装置于2008年建成投产，2013年装置扩能改造至90万吨/年。
以加氢石脑油和外购石脑油作为原料，产出脱戊烷油作为芳烃抽提装置的进料。
1.2 重整产物空冷器重整产物空冷器由5台喷淋蒸发湿式空冷器并列连接组成，来自重整第四反应器R3204出口的重整反应流出物，经过板式换热器E3201和原料油换热后进入重整产物空冷器AC3201A~E，冷凝冷却至45℃后进入重整产物分离罐V3201。
2018年停工检修期间，每一台空冷器出入口均新增闸阀，当任意一台空冷器泄漏后可单独切出检修，不影响装置的正常生产。
湿式空冷器管束结构改进
湿式空冷器管束结构改进空冷式换热器(以下简称空冷器)是石油化工厂的一种重要换热设备.它具有运转费用低廉.使用寿命较长.节省能耗和减少环境污染等特点.为了适应石油化工厂的节能和减少环境污染这一技术改造的需要.体现当代先进技术水平.针对我公司在役湿式空冷器在运行中出现的腐蚀和结垢严重.热效率降低.能耗高以及制造中出现的问题.笔者以最新的设计标准为依据.参照国内外空冷器设计的新方案.新结构和新工艺.对湿式空冷器的管束结构进行了改进.1翅片管1.1形式翅片管是空冷器用以传热的关键部件.它的好坏直接影响传热效率.据文[1]介绍.国外有些厂家.如美国的赫德森公司和法国的克鲁索-鲁瓦尔公司都不主张在湿式空冷器上使用单L型翅片管.认为直接喷水会加剧翅片和基管的电化学腐蚀程度.导致热阻增加.传热效率下降.空冷器寿命缩短.因此.笔者把用在湿式空冷器上的单L型翅片管(图1a)改为双金属型翅片管(图1b).与前者相比.后者具有以下特点:①随着温度的变化.翅片的伸缩性可产生自清理作用.②积垢和层尘沿着翅外生成.不会产生L型缠绕翅片管根部填塞的现象.③翅片牢固.不易变形.可以用高压水或高压蒸汽清垢.④价格贵.一次性投资较高.但综合效益好.图1改进前后翅片管形式及参数由于双金属型翅片管的轧片管与基管紧密配合.完全克服了单L型翅片管由于对基管覆盖不严而造成的结垢和电化学腐蚀的缺点.显著提高了换热效率.延长了使用寿命.1.2参数(1)增大翅片管的螺距把翅片管的螺距从原2.3 mm增加到3.4 mm.这样虽使空冷器的换热面积减少.对管外膜热系数有些影响.但在换热面积富余量较大的情况下.适当增加翅片管的螺距.可以减少空气的阻力.使风机能耗下降.并且更易于清理污垢.(2)增加翅片厚度翅片的厚度由原来的0.3 mm增至0.38/0.5 mm(梯形).使翅片的刚性增加.在用蒸汽吹扫或高压水清洗时.翅片不易变形.(3)增大翅片管的中心距.降低翅片的高度翅片管的中心距s由原来的62 mm增大到64 mm.翅片高度h由16 mm降低到12.5 mm.其排列形式见图2.这样翅片间的空隙由5 mm增加到14 mm.水可以喷至二.三排翅片管.提高了换热效果.同时可降低阻力降.并方便管束的吹扫和清洗.据文[1]介绍.在翅片高度不变的情况下.翅片管中心距s由62 mm增加到64 mm.管外阻力降低.以四排翅片管的湿式空冷器管束为例.管外阻力降由88.26 Pa/排降至82.37 Pa/排.图2翅片管排列形式2管箱坡口管箱是空冷器管束的主要受压部件.国外主要参考ASME规范的规定对其进行设计制造.要求十分严格.我国GB/T 15386-94<空冷式换热器>要求矩形管箱的焊缝应焊透和全熔合.且应为双面焊或单面焊沿焊缝根部全长具有紧贴基体金属的垫板.由于矩形管箱结构特殊而难以进行双面焊.故一般允许采用单面焊.但必须保证其全焊透.文[2]推荐使用图3a的坡口形式.认为此坡口留有足够的间隙.垫板亦只是点焊在其上.变形微小.工艺简单.焊后熔合良好.质量稳定.但笔者在利用此坡口形式制造管箱的过程中发现.在垫板和基体金属之间常有夹渣现象.并且难以判断夹渣具体位置.影响了焊缝质量.因此将坡口改为图3b形式.先用氩弧焊打底.再用自动焊焊接.焊缝美观.无损检查合格率也高于图3a.经过一段时间的制造实践.发现裂纹大多数发生在氩弧焊打底层.这是因为管板或丝堵板与盖板的厚度差太大而引起的.经过多次探讨.研究和筛选.并经过焊接工艺评定.最后得到图3c所示的坡口形式.这种坡口不但加工简单.而且由于减小了管板或丝堵板与盖板的厚度差.避免了因厚度差而引起的焊缝裂纹.此坡口可直接采用自动焊焊接.大大提高了工作效率和焊缝外观质量.管箱焊缝全焊透且熔合良好.自使用以来.质量稳定.经无损检查.其Ⅰ级焊缝达99%以上.图3管箱坡口形式的改进3翅片管支撑件文[4]介绍了一种如图4a所示的定距盒作为湿式空冷器管束翅片管的支撑件.认为用定距盒作为翅片管的支撑件可以使翅片管四周都受力.防止翅片管下垂.而事实上.由于定距盒的累积误差及锈蚀.使翅片管产生很大的挠度(最大可达30 mm).会给管子与管板的胀口施加一个附加力.使管子与管板的胀口受到破坏.引起装置泄漏.效率下降.甚至会影响到装置的操作.经过研究探讨.笔者设计出了如图4b所示的翅片管支撑件.它吸收了定距盒使翅片管四周均受力的优点.最大下垂量仅为3 mm.该支撑件由支撑板和套筒组焊而成.并且用螺栓把支撑板固定在横梁上.加工时将支撑板上的孔与管板一起钻孔.然后再扩钻至.这样可以保证支撑板孔与管板孔的同度轴.以减小穿管难度.套筒是由φ60mm×3.5mm的钢管加工而成.套筒的长度以支撑10个螺距的翅片为宜.太多会增加穿管难度.太少又起不到很好的支撑作用.一般取30 mm.翅片管支撑件是一种无法更换的结构.为了避免因其锈蚀而影响空冷器的操作.把支撑件材料由Q235-A.F改为18-8不锈钢.图4改进前后翅片管支撑件图4改进前后翅片管支撑件4结语我公司轻质车间所用的湿式空冷器管束.经过上述改进后于1996年2月投入使用.经过5个月的运行.即使在30 °C以上的高温天气.也没有发现由于冷却效果不好而引起安全阀起跳的现象.更没有发生泄漏事故.因为空冷器的冷却效果好.氨压机出口温度低.相应地出口压力也低.使氨压机的能耗降低12%.氨压机的维修次数也降低了1/3.说明空冷器管束的改进是成功的.提高了制造质量.传热效率及使用寿命.取得了较好的经济效益.。
喷雾增湿空冷器优化设计
- 40 -论文广场石油和化工设备2021年第24卷喷雾增湿空冷器优化设计张斯亮，陈韶范，马金伟，张向南，杨磊杰，齐兴，梅光旭（上海蓝滨石化设备有限责任公司， 上海 201518）[摘 要] 某公司新建大型空冷器项目，该项目具有介质处理量大、热负荷高、出口温度低等特点，且项目地环境相对湿度低、日照时间长。
为避免夏季极端高温及周围环境因素对空冷器换热性能造成不良影响，对喷雾增湿空冷器系统进行了优化设计，包括喷头、管线、管件、水泵、仪表阀门等。
喷雾增湿空冷器与翅片管式干空冷器相比，具有能效高、占地面积小、紧凑度高、可模块化、结构简单、性价比高、制造方便等诸多优点，在大型石化项目中具有很高推广价值。
[关键词] 喷雾增湿；空冷器；优化设计；能效；紧凑度作者简介：张斯亮（1988—），男，辽宁抚顺人，硕士，工程师，从事石油化工热交换设备技术研究工作。
表1 喷雾增湿空冷器各项参数表一般来说，当介质低于120℃时，回收其热量代价比较昂贵。
为了降低回收成本，高效完成大量低温介质残余热量冷却工作，空冷器作为一种节约能源、减少工业水污染、投资经济性高的热交换设备已广泛应用于石油化工行业。
对比翅片管式干空冷器的不足，如占地面积大、易受现场环境及夏季高温影响出现换热能力下降等问题，喷雾增湿空冷器具有紧凑度高、热效率高、适应性强、使用范围广等诸多优点[1,2]。
1 空冷器简介空冷器是以空气为冷介质，冷却管内为热介质的换热设备。
按冷却方式可分为：干式空冷器、湿式空冷器、干湿联合空冷器，其中湿式空冷器包括：喷雾增湿型、喷水增湿型。
一般干空冷可以把管内热介质冷却到高于环境温度20℃，湿空冷可以把介质冷却到高于环境温度3~5℃，干湿联合型可以把介质冷却到接近或低于环境温度。
不同类型空冷器结构和应用场合不同。
干空冷器、喷雾增湿空冷器管内介质一般为单相介质冷却；喷水增湿空冷器、干湿联合空冷器一般管内为气液两相介质冷凝冷却。
干空冷器、喷雾增湿空冷器主要靠空气升温显热冷却管内介质，而喷水增湿空冷器、干湿联合空冷器主要靠传热元件表面水膜蒸发潜热冷却管内介质。
制冷空调系统的计算机仿真与优化
(Selectable)
Simulation Module
Optimization Module
Overall parameters of heat capacity, refrigerant pressure drop, etc
Refirerant and air parameters on each control volumn
Postdoctor in University Karlsruhe, Germany, from May 1996 to July 1997 Visiting Professor in University Karlsruhe, Germany, from Jan. to April, 2000 Visiting Professor in University Karlsruhe, Germany, from Jan. to April, 2004 Visiting Professor in the University of Tokyo, Japan, from May to August, 2007
Compressor Condenser Evaporator Throttling device
热泵模拟
Component types
Twin screw compressor; Rotary compressor; Reciprocating compressor; Scroll compressor
目录
基于图论和遗传算法的翅片管换热器仿真与优化 制冷空调装置的仿真 基于模型的智能仿真 制冷系统仿真用的制冷剂物性计算方法 噪声模拟
Connect component models into a system model
空冷器的设计
第四章空冷器的设计4.1 空冷器的设计条件4.1-1 设计条件1. 空气设计温度设计气温系指设计空冷器时所采用的空气入口温度。
采用干式空冷器时，设计气温应按当地夏季平均每年不保证五天的日平均气温[1][2][3]。
采用湿式空冷器时，将干式空冷器的设计气温作为干球温度，然后按相对湿度查出湿球温度，该温度即为湿式空冷器的设计气温。
我国各主要城市的气温列于附表4－1。
从该表可见我国绝大多数地区夏季平均每年不保证五天的日平均气温低于35℃。
当接近温度大于15－20℃时，采用干式空冷器比较合理。
在干燥炎热的地区，为了降低空气入口温度可以采用湿式空冷器。
2. 介质条件（1）适宜空冷器的介质条件适于采用空冷器的介质有石油化工过程中的气体,液体，水和水蒸汽等。
3.热流的操作条件（1）流量。
根据工艺要求而定。
（2）操作压力。
根据国家标准“空冷式换热器”的规定，最高的设计压为35 Mpa，这个压力可以满足石油化行业空冷器的操作要求。
（3）入口温度热流的入口温度越高其对数平均温差越大，因而所需要的传热面积就越小，这是比较经济的。
但是，考虑能量回收的可能性，入口温度不宜高，一般控制在120～130℃以下，超过该温度的那部分热量应尽量采用换热方式回收。
在个别情况下，如回收热量有困难或经济上不合算时，可适当介质入口温度。
就空冷器本身而言，考虑到介质温度升高会导致热阻的增加，传热效率下降，绕片式翅片管的工作温度可用到165℃而锒片式翅片管可用到200℃如果热流入口温度较低（低于70~80℃），可考虑用湿式空冷器。
（4）出口温度与接近温度对于干式空冷器出口温度一般以不低于55~65℃为宜[3]，若不能满足工艺要求，可增设后湿空冷，或采用干－湿联合空冷。
接近温度系指热流出口温度与设计气温之差值。
干式空冷器的最低值应不低于15℃[3]，否则将导致空冷器的面积过大，这是不经济的。
上述的设计数据应填入表4.1-1的”空气冷却器规格表”内.表41-1 空冷器设计规格表构架数量化学清洗片距架中心距特殊接管法兰面型式印记有无百叶窗自动手动温度表振动切换开关有无压力表机械设备风机型号驱动机型式减速机型式风机台数驱动机台数减速机台数风机直径驱动机转数转/分传动比风机功率驱动机功率功率调节型式: 手调自调调频转数:转/分支架支座材料: 叶片轮毂控制发生故障时的风机角度最大最小锁住百叶窗控制发生故障时的风机速度最大最小锁住出口温度控制精度±℃空气再再循环内循环外循环蒸汽盘管有无占地面积M2 总重kg运输重kg图号4.2翅片管参数的优化翅片管是空气冷却器的传热元件，翅片管的参数对空冷器的传热效率、功率消耗和噪声等有直接的关系[4]。
用HTRI进行湿式空冷器设计选型的探讨
用HTRI进行湿式空冷器设计选型的探讨黄蕾;王立新;荣丁石【摘要】通过比较湿式空冷器与HTRI干式空冷器的计算过程,拟合出用于湿式空冷器计算的修订系数.输入HTRI的FJCurves修订面板进行计算,并与实例计算结果进行了对比.结果表明,修订后的HTRI模型可用于湿式空冷器的设计选型.【期刊名称】《石油和化工设备》【年(卷),期】2011(014)004【总页数】3页(P20-22)【关键词】HTRI;湿式空冷器;FJ Curves;设计选型【作者】黄蕾;王立新;荣丁石【作者单位】太原科技大学机电学院,山西,太原,030024;北京巨元瀚洋换热设备有限公司,北京,100004;北京巨元瀚洋换热设备有限公司,北京,100004【正文语种】中文空冷器由于节水、环保和腐蚀性低等显著特点被广泛用于石油化工行业[1]，它的选型设计工作历来是人们关注的重点。
HTRI软件有专门的空冷器选型模块，可以对常用的干式空冷器进行快速而准确的设计，但当接近温度（即热流体出口温度与设计空气温度之差）小于15℃时，选用湿式空冷器经济上更有利，而HTRI却没有相应的计算模块对湿式空冷器进行计算。
本文用HTRI FJ Curves面板的修订系数实现了HTRI湿式空冷的选型计算工作。
1 HTRI空冷器的数学模型[2]1.1 管束压降模型式中：△P为通过管束的静压降，Pa；Gmax为空气最大质量流速，kg/(m2.s)；Np为管排数；ξ为迎风面积与空气流动最窄截面处面积比；ρ,ρ1,ρ2分别为空气侧平均温度下的密度，进口温度下的密度和出口温度下的密度，kg/m3；aa为流动加速度因子，表明由密度差引起的压力损失；f为摩擦系数因子。
1.2 管束传热模型式中：h0为以翅片管外表面积为基准的对流换热系数，w/(m2.k)；Cp为空气比热，J/(Kg.K)；Pr为空气的普朗特数。
2 湿式空冷器的数学模型湿式空冷器模型按文献[3]选取，满足我国广泛使用的高低翅片管束。
工业烟气空气冷却器设计和计算 excel
文章标题：深度探讨工业烟气空气冷却器设计和计算excel在工业生产过程中，烟气空气冷却器扮演着至关重要的角色。
它们不仅可以有效地降低烟气排放的温度，减少对环境的影响，还可以为工业生产提供所需的热量和能量。
设计和计算excel是在烟气空气冷却器行业中不可或缺的工具。
一、工业烟气空气冷却器的基本原理1.1 工业烟气空气冷却器的作用工业烟气空气冷却器主要用于降低烟气的温度，以保护下游设备不受高温烟气的侵蚀，在环保排放中也有着重要的作用。
1.2 空气冷却器的结构和工作原理空气冷却器通常由换热管束、外壳、支撑和导流板等部件组成，通过外界空气对换热管束进行冷却，从而使烟气温度下降。
二、工业烟气空气冷却器设计的重要性2.1 设计参数与工艺要求的匹配在设计工业烟气空气冷却器时，需要充分考虑工艺要求和设计参数的匹配，以确保其正常运行和高效工作。
2.2 关键设计要素的分析和优化换热面积、气体流速、冷却介质等关键设计要素的分析和优化，对于提高空气冷却器的性能至关重要。
三、工业烟气空气冷却器计算excel的应用3.1 excel在设计过程中的优势excel作为一种强大的计算工具，可以快速、准确地进行烟气空气冷却器的设计计算，大大提高设计效率和准确性。
3.2 计算excel的具体应用通过excel可以进行换热面积的计算、冷却介质的选择、流速的计算等，从而得出最佳的设计方案。
四、个人理解和观点在工业烟气空气冷却器设计和计算excel的过程中，我深切体会到了其在工业生产中的重要性。
只有通过合理的设计和准确的计算，才能确保空气冷却器的高效工作，并为工业生产提供所需的热量和能量。
excel作为设计工具，不仅提高了设计效率，还为设计人员提供了更多自主性和灵活性。
总结回顾工业烟气空气冷却器设计和计算excel的文章是以简单到复杂的方式，全面探讨了烟气空气冷却器的基本原理、设计的重要性，excel在设计中的应用，个人理解与观点等方面。
2024版年度HTRI空冷器教程
HTRI空冷器教程•引言•HTRI空冷器基础知识•HTRI空冷器设计要点•HTRI空冷器制造与安装要求目•HTRI空冷器操作与维护保养指南•HTRI空冷器性能评价与选型建议录01引言目的和背景目的本教程旨在帮助用户更好地理解和使用HTRI空冷器，提高其在实际工程中的应用能力。
背景空冷器作为一种重要的热交换设备，在石油、化工、电力等领域具有广泛的应用。
HTRI作为全球领先的工艺热传递和换热器技术供应商，其空冷器产品在市场上具有很高的认可度和使用率。
介绍空冷器的工作原理、主要组成部分及结构特点。
HTRI 空冷器基本原理与结构详细阐述空冷器的选型依据、设计步骤及注意事项。
HTRI 空冷器选型与设计介绍空冷器的安装流程、调试方法及常见问题解决方案。
HTRI 空冷器安装与调试讲解空冷器的操作规程、维护保养知识及故障排除技巧。
HTRI 空冷器操作与维护教程内容概述02HTRI空冷器基础知识空冷器定义与分类空冷器定义空冷器是一种利用空气作为冷却介质，通过空气与热流体之间的热交换来降低流体温度的换热设备。
空冷器分类根据结构形式和使用场合的不同，空冷器可分为干式空冷器、湿式空冷器和联合式空冷器等类型。
HTRI空冷器特点及应用HTRI空冷器特点HTRI空冷器具有结构紧凑、传热效率高、压降小、抗结垢能力强等特点，广泛应用于石油、化工、电力等行业。
HTRI空冷器应用HTRI空冷器适用于各种高温、高压、腐蚀性流体的冷却，如炼油厂中的原油、热裂化气、合成气等，以及化工厂中的工艺流体等。
工作原理与结构组成工作原理HTRI空冷器的工作原理是通过风扇驱动空气流过管束外表面，与管内热流体进行热交换，使热流体温度降低。
同时，通过调节风扇转速和百叶窗开度等参数，可以控制空气流量和冷却效果。
结构组成HTRI空冷器主要由管束、框架、风扇、百叶窗、电机和控制系统等部分组成。
其中，管束是空冷器的核心部件，由多根换热管组成，负责将热流体的热量传递给空气；框架用于支撑管束和风扇等部件；风扇和百叶窗用于调节空气流量和冷却效果；电机和控制系统则用于驱动和控制空冷器的运行。
湿式空冷器优化设计与计算机辅助计算
湿式空冷器优化设计与计算机辅助计算毛新章;王建江;熊磊;于超;袁树礼【期刊名称】《石油化工设备》【年(卷),期】2011(040)004【摘要】The wet air condensers are widely applied in light hydro-carbon recovery units of Tuha Oilfield. Some typical problems exist, such as serious corrosion and short service life, especially in the Qiudong refinery. To resolve these problems, a new dry-wet air cooler as an optimal design method was designed, the computer-aided numerical calculations that prove the feasibility and practicality are provided.%湿式空冷器在吐哈油田采油厂轻烃及炼化装置中应用广泛,但在运行中却存在着锈蚀严重、使用寿命短的问题,其中以吐哈油田丘东厂区湿式空冷器的腐蚀情况最为严重.针对这些问题提出了设计新式干湿联合空冷器的优化方案,并进行了设计计算和基于计算机辅助的热力校核,经过验证可以满足现场要求.【总页数】3页(P39-41)【作者】毛新章;王建江;熊磊;于超;袁树礼【作者单位】吐哈油田,机动设备管理处,新疆,鄯善,8382021;吐哈油田,丘东采油厂,新疆,丘东,838202;吐哈油田,机动设备管理处,新疆,鄯善,8382021;中国石油大学(北京)机电学院,北京,102249;中国石油大学(北京)机电学院,北京,102249【正文语种】中文【中图分类】TE965;TQ050.2【相关文献】1.浅谈湿式空冷器 [J], 韩龙娜;史永征;李德英2.钢铁厂湿式空冷器喷淋水系统缓蚀阻垢的处理 [J], 井卫东;冷传英;金秀红;焦志增3.干球温度和湿球温度对湿式空冷器冷却能力的影响 [J], 任志强4.我国高寒地区空气冷却器的使用——热风循环湿式空冷器 [J], 张荣克5.分馏塔喷淋型湿式空冷器管束腐蚀原因分析与防护 [J], 李旭;刘晖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
空冷器的设计
第四章空冷器的设计4.1 空冷器的设计条件4.1-1 设计条件1. 空气设计温度设计气温系指设计空冷器时所采用的空气入口温度。
采用干式空冷器时，设计气温应按当地夏季平均每年不保证五天的日平均气温[1][2][3]。
采用湿式空冷器时，将干式空冷器的设计气温作为干球温度，然后按相对湿度查出湿球温度，该温度即为湿式空冷器的设计气温。
我国各主要城市的气温列于附表4－1。
从该表可见我国绝大多数地区夏季平均每年不保证五天的日平均气温低于35℃。
当接近温度大于15－20℃时，采用干式空冷器比较合理。
在干燥炎热的地区，为了降低空气入口温度可以采用湿式空冷器。
2. 介质条件（1）适宜空冷器的介质条件适于采用空冷器的介质有石油化工过程中的气体,液体，水和水蒸汽等。
3.热流的操作条件（1）流量。
根据工艺要求而定。
（2）操作压力。
根据国家标准“空冷式换热器”的规定，最高的设计压为35 Mpa，这个压力可以满足石油化行业空冷器的操作要求。
（3）入口温度热流的入口温度越高其对数平均温差越大，因而所需要的传热面积就越小，这是比较经济的。
但是，考虑能量回收的可能性，入口温度不宜高，一般控制在120～130℃以下，超过该温度的那部分热量应尽量采用换热方式回收。
在个别情况下，如回收热量有困难或经济上不合算时，可适当介质入口温度。
就空冷器本身而言，考虑到介质温度升高会导致热阻的增加，传热效率下降，绕片式翅片管的工作温度可用到165℃而锒片式翅片管可用到200℃如果热流入口温度较低（低于70~80℃），可考虑用湿式空冷器。
（4）出口温度与接近温度对于干式空冷器出口温度一般以不低于55~65℃为宜[3]，若不能满足工艺要求，可增设后湿空冷，或采用干－湿联合空冷。
接近温度系指热流出口温度与设计气温之差值。
干式空冷器的最低值应不低于15℃[3]，否则将导致空冷器的面积过大，这是不经济的。
上述的设计数据应填入表4.1-1的”空气冷却器规格表”内.表41-1 空冷器设计规格表构架数量化学清洗片距架中心距特殊接管法兰面型式印记有无百叶窗自动手动温度表振动切换开关有无压力表机械设备风机型号驱动机型式减速机型式风机台数驱动机台数减速机台数风机直径驱动机转数转/分传动比风机功率驱动机功率功率调节型式: 手调自调调频转数:转/分支架支座材料: 叶片轮毂控制发生故障时的风机角度最大最小锁住百叶窗控制发生故障时的风机速度最大最小锁住出口温度控制精度±℃空气再再循环内循环外循环蒸汽盘管有无占地面积M2 总重kg运输重kg图号4.2翅片管参数的优化翅片管是空气冷却器的传热元件，翅片管的参数对空冷器的传热效率、功率消耗和噪声等有直接的关系[4]。
高性能湿式空冷器[实用新型专利]
![高性能湿式空冷器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c489e28464ce0508763231126edb6f1afe007172.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]实用新型专利说明书[11]授权公告号CN 2326912Y [45]授权公告日1999年6月30日[21]ZL 专利号98202755.9[21]申请号98202755.9[22]申请日98.3.26[73]专利权人哈尔滨空调股份有限公司地址150018黑龙江省哈尔滨市道里区友谊路193号共同专利权人中国石化北京设计院[72]设计人张秋云 袁毅夫 周传易 王海兰 付永利李蕾 姜西辉 付喆 尹继英 荆筠 [74]专利代理机构北京万科园专利事务所代理人张亚军 李丕达[51]Int.CI 6F25B 9/00权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 7 页[54]实用新型名称高性能湿式空冷器[57]摘要一种高性能湿式空冷器,由框架、冷却管束,喷淋装置,挡风装置和风机组成,风机的轮毂装在立式传动轴上,该立式传动轴由装在构架上的轴承座支承,风机轮毂上端设有倒锥台形挡风盘,风机叶片的外径Φ=2.6～2.8M,装在构架顶部的3M×3M的方框中。
本实用新型以匹配适当的风机提高风量,可以使用片数较少的空冷器管束,提高管内膜的传热系数,解决喷头易被堵塞的问题,提高增湿降温的效果。
98202755.9权 利 要 求 书第1/1页 1．一种高性能湿式空冷器，由构架，冷却管束，喷淋装置，挡风装置和风机组成，冷却管束设置于环绕构架的腔室中，喷淋装置向冷却管束喷撒冷却水，所述装设冷却管束及喷淋装置的腔室由挡风装置进行遮护，该腔室的上端连通装有风机的排风罩，其特征在于：所述风机的轮毂装在立式传动轴上，该立式传动轴由装在构架上的轴承座支承，风机轮毂上端设有倒锥台形挡风盘，风机叶片的外径φ=2.6～2.8M，装在构架顶部的3M×3M的方框中 2．如权利要求1所述的高性能湿式空冷器，其特征在于：所述喷淋装置由喷管和喷嘴组成，该喷管呈由两侧直水管和中间横水管构成的“H”形，由中部的主水管供水，在两侧直水管上间隔适当距离各装有3个喷嘴，上、中两个喷嘴为实心锥形喷嘴，下端喷嘴设有两个分支，该分支的管口装有两种水流量不同的能互换的喷嘴，在该分支的管口之一安装喷嘴时，另一管口用管堵封闭。
计算机辅助控制在制冷职业技能培训与考核中的应用
计算机辅助控制在制冷职业技能培训与考核中的应用杨元凯，冯永毅，邱明海，章敬文（佛山职业技术学院，广东佛山528137）目前，制冷空调被普及使用在各领域内，社会急需制冷空调系统领域的复合型专才。
我国职业能力准则对制冷职业能力考评有着明文规定。
重点是怎样完成平等的考评，这必须通过时间来验证。
制冷技能具体操作牵涉的设施繁多、成本高昂，培训单位必须购置各类设施，而保持相当的台套数是有一定难度的。
而且，具体操控练习的设备有着高压触电的可能，制冷剂的重复填注与排泄会污染生态环境。
所以，在当前的技能培训实际操作阶段，因为实物操作环境有限，以系统电器原理结构为主，考评阶段使用电路板隐藏接线来排除问题消耗的时间过多。
因此，计算机辅助控制就显得极为关键。
一、计算机辅助控制在制冷职业技能培训与考评中的特征新时代对人才的需求，需要专业教育不应太死板，应着眼于长远战略部署，理论覆盖面应广，让学习人员转变为该行业的精英类人才。
以此为切入点，制冷专业教育的计算机辅助教学也应尽可能运用在制冷专业的全部课程中，达到模式化、集约化的学习目标。
以我国高校本身的需求为切入点，应研发暖通空调制冷领域的CAI 软件，然而因为环境的限制，只保留了超过100幅静态图与超过10个视频文档，其理论的覆盖面并不大。
近些年来，我国陆续研发了“制冷压缩机软件集”“制冷自控组态软件”等软件，包含数百个二维、三维动漫与音视频文档，而且还在研发“空调原理与设施CAI 软件集”等软件。
上面的各类电脑辅助软件都使用了多媒体模式，其内容已完全覆盖了制冷学系的全部专业教程，从全面的视角完善了制冷专业教育系统。
二、设施基础组成设施基本组成元素是电脑伺服器、工作站、I/O 录入输出卡、端子板、继电设施、保持性电磁铁等，透过电脑软件完成对各种制冷空调系统电线的整合、故障排查，对制冷附件透过电磁铁相连完成作业。
系统伺服器包括SQL 参数库与考评培训管控软件，软件能够导入与管控准则化考评参数库（Excel 版本），能够管控考试学生的信息并设置登录密码，布置考试时段与每一个考点分数，透过互联网自动搜集各工作站测验阶段的信息。
湿式空冷器
Page
35
A、立放管束联合
如图 1-7 所示。这种结构的管束立放，喷水系统介于两管束之间，热流体先经 过干空冷器，经冷却后再进入湿空冷器继续冷却，由于干、湿空冷器并列，所 以结构紧凑，但热流体的流向不理想，管内阻力降大。
Page
29
Page
30
Page
31
Page
32
表面蒸发式空冷器(榆次电站用)
表面蒸发式空冷器是一种利用管外水膜的膜蒸发来强化传热的、由光 管组成的一种空冷装置，其典型结构有两种，见图 1-6，其中(a)是美 国 Baltimore aircoil公司推荐采用的结构形式，在国外多用于的冶金 企业；(b)为目前大量应用在我国炼油冶金行业的结构形式。
C. 风机及传动机构的维修保养较为麻烦。
Page
22
造价：引风式的造价比鼓风式低，其理由是鼓风式的构架比引风式的 复杂，而且后者在制造厂内的预装配程度较高。在工地安装时的费用 只有鼓风式的 80%，因此，引风式的总造价比鼓风式的低。
动力消耗：按理论上的功率计算方法计算，引风式比鼓风式约大 5%。 但美国HUDSON 公司对两台条件相似的鼓风式和引风式空冷器进行 对比试验表明，后者所消耗的功率在一定条件下并不比前者大，反而 在功率相同的情况下，由于引风式的排风体积流率大于鼓风式，因而 相对来说还要小。相当于在引风式出口空气温度比鼓风式高 55℃时 二者具有相等的质量流率，也即当二者的排风温度差小于 55℃时， 引风式的功率消耗较低。由于引风式具有较多的优点，所以目前多采 用引风式
Page
19
鼓风式空冷器
优点： A. 风机和传动机构不与热空气接触，其结构材料可不考虑温度的影响，使 用寿命较长； B. 结构简单，便于维护保养；
- 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)。
的散热, 空冷器需留有足够的散热裕量, 选择光管基 面面积 A g 时取值要稍 大于 A gc, 设计中选取 A g U 1. 2 A gc。
应用程序( 共有 9 个子程序) 。
散热能力的要求标准。 º 减少了湿式部分的面积,
干湿联合空冷器的干式部分设计采用了高翅片 也使工业用水腐蚀设备的现象大为减少。 » 以夏季
管, 与低翅片管相比, 高翅片管有较高的传热面积以 极端气候计算, 能够满足使用要求。
表 2 丘东采油厂空冷器散热能力校核结果
在满足散热能力的前提下, 提出增加干式空冷 器散热组散热面积、高翅片散热管以及改变送风装 置的改进方案。
2 优化设计[ 11~ 18]
以丘东采油厂的 混烃脱戊烷塔 顶空冷器为例 进行优化设 计, 以 干湿联 合空 冷器的 设计作 为优 化方案, 设 计内容 包括其 干式 部分和 湿式部 分的 设计。
湿式部分
热阻/
散热裕量/
m2 # K # W- 1 0. 002 543 17
kW 102. 447
0. 002 475 53
666. 870
0. 001 800 37
269. 810
0. 002 423 73
847. 090
阻力损失
管外/
管内/
kP a 0. 96
kP a 41. 39
1. 53
34. 34
第 40 卷 第 4 期 2011 年 7 月
石油化工设备 P ET RO- CH EM ICAL EQ U IPM EN T
*
文章编号: - 7466( 2011) 04- 0039- 03
Vo l1 40 N o1 4 July 2011
湿式空冷器优化设计与计算机辅助计算
毛新章1, 王建江2 , 熊 磊1 , 于 超3 , 袁树礼3
( 3) 风机选择 计算出风机全风压为2. 46 kP a, 选择国产 F 型风机。针对丘东采油厂混烃脱戊烷 塔顶空冷器的情况, 提出两套方 案: ¹ 如不考虑功 耗, 建议选用叶轮直径为 3. 6 m、转速为318 r/ min、 叶片角为 11b的风机, 效率 最高。 º 如 结合场地的 空间、成 本 和 功 耗 考 虑, 建 议 选 用 叶 轮 直 径 为 3. 0 m 、转 速 为 382 r/ min、叶片 角 为 13b、功率 为 30 kW的风机。
2. 3 计算结果
丘东采油厂混烃脱戊烷塔顶空冷器设计参数: 产量 WL = 31 t/ h, 热流量 5= 1 515. 6 kW, 设计压 力 pc= 2. 0 M Pa, 风 量 W air = 1081 0 t / h, 喷 水量 W water = 2 t/ h, 喷水温度 tc= 20 e 。丘东采油厂混 烃脱戊烷塔顶空冷器( 新型干湿联合空冷器) 的设计 结果见表 1。
热交换器名称
丙烷空冷器 凝析油脱丁烷空冷器 天然气脱丁烷空冷器
混烃脱戊烷空冷器
干式部分
热阻/
散热裕量/
m2 # K # W - 1 0. 002 168 91
kW 177. 408
0. 001 858 95
283. 038
0. 001 151 31
422. 830
0. 001 668 11
312. 440
图 1 出口温度与传热面积关系曲线图
从图 1 可以 看出, 当 t 2 = 110 e 时, 两直 线相 交, 对应 A c U 94 m2 , A Fc U 9 m2 。选择长 @ 宽 为
3 m @ 3 m 的管束, 其迎 风面积可能略 小于所求的 值。因此, 通过增大风量而提高迎风面的风速来弥 补, 最终确定风机迎面风速 v NF = 2. 5 m / s。
Key words: w et air condenser; dry- w et air condenser; opt imal designcomput er- aided
湿式空冷器作为干式空冷器的改进和发展, 综 合了空冷和水冷的优点, 在炼化行业得到了越来越 广泛的应用。吐哈油田目前共有 25 台现役湿式空 冷器, 作为有效的冷却设备之一, 这些空冷器在生产 工艺流程中承担着重要作用[ 1~ 7] 。由于吐哈油田地
算和可行性评价。
1 丘东采油厂湿式空冷器优化方案
目前, 有 25 台湿式空冷器( 表面蒸发型和增湿 型两种) 在吐哈油田使用, 主要分布在温米厂区、丘 东厂区以及吐鲁番厂区。其中丘东厂区湿式空冷器 的腐蚀情况最为严重, 4 套表面蒸发式空冷器( 丙烷 空冷器、凝析油脱丁烷塔顶空冷器、天然气脱丁烷塔 表面蒸发式空冷器、混烃脱戊烷塔空冷器) 投入使用 不到 4 a, 由于严重的腐蚀问题而面临报废。
区水质较差, 盐碱含量较高, 加之风沙较大, 导致空 冷器结垢的腐蚀严重[ 8] , 每次检修均需要进行清洗, 从而增加了设备腐蚀速度、资金投入, 降低了设备使 用寿命。
针对上述问题, 文中对吐哈油田现有湿式空冷 器的运行状况和相关数据进行校核与分析, 在此基 础之上进行了优化设计并完成了设计方案的相关计
( 4) 确定翅片管传热系数 K c 此时需要核实 K c 是否与估算的传热系数接近。如小于估计值, 则 需重新估算。经计算, 干式翅片管的传热系数 K c = 0. 6 W/ ( m2 # K ) 满足 设计 需 求, 可 以采 用 上述 设计。
2. 2 湿式部分设计
湿式空冷器换热管采用光管。为保证结构上的
Abstract: T he w et air condensers are w idely applied in light hydr o- carbo n recovery unit s o f T u-
ha Oilf ield. So me t ypical pr oblem s exist, such as serious corro sion and short ser vice life, especial ly in the Qiudong ref inery . T o reso lve t hese problems, a new dry- w et air cooler as an opt imal design m et hod w as desig ned, t he com put er- aided numerical calculat io ns t hat pr ove t he f easibility and pr act icality are provided.
Oil P roduct io n Plant, T uha Oilfield, Qiudong 838202, China; 3. College o f Mechanical and Elect ronic Eng ineer ing, China Universit y of Pet roleum( Beijing) , Beijing 102249, China)
( 1. 吐哈油田 机动设备管理处, 新疆 鄯善 838202; 2. 吐哈油田 丘东采油厂, 新疆 丘东 838202; 3. 中国石油大学( 北京) 机电学院, 北京 102249)
摘要: 湿式空冷器在吐哈油田采油厂轻烃及炼化装置中应用广泛, 但在运行中却存在着锈蚀严重、
使用寿命短的问题, 其中以吐哈油田丘东厂区湿式空冷器的腐蚀情况最为严重。针对这些问题提
出了设计新式干湿联合空冷器的优化方案, 并进行了设计计算和基于计算机辅助的热力校核, 经过
验证可以满足现场要求。
关键词: 湿式 空冷器; 干湿联合空冷器; 优化设计; 计算机辅助
中图分类号: T E 965; T Q 050. 2
文献标志码: B
Optimal Design and Computer-aided Calculation of Wet Air Condensers
8. 42
515. 34
2. 26
39. 45
4 结语
丘东采油厂湿式空冷器最大的问题不是散热问 题, 而是散热负荷分配比例不合适, 导致散热主要集 中于湿式空冷部分, 致使大量水蒸气形成, 进而造成 设备腐蚀, 设备寿命明显缩短。
通过文中优化设计方案和校核计算可以知道: ¹ 通过设计可以加强干式部分的散热能力, 降低湿 式部分的散热能力, 降低腐蚀程度。 º 该联合空冷 器采用干、湿冷管束组合布置, 构架、平台均可统一 考虑, 可以节约钢材, 降低成本。 » 新型方案采用同 一组风机提供风量, 能够有效地提高风机的效率, 减 少能耗。
第4期
毛新章, 等: 湿式空冷器优化设 计与计算机辅助计算
# 41 #
项目
湿式部分 干式部分
管束
长度/ m 3 3
管束
宽度/ m 3 3
表 1 混烃脱戊烷空冷器管束设计规格
迎风
基面
管排
管程
每排
面积/ m2 面积/m 2
数
8. 8
128
12
8. 72
66
6
数
管数
6
46
1
46
裕量
/ kW 84. 71 177. 65
MAO Xin- zhang1 , WANG Jian- jiang2 , XIONG Lei3 , YU Chao3 , YUAN Shu- li3 ( 1. M echanical Equipments M anag em ent , T uha Oilfield, Shanshan 838202, China; 2. Qiudong
规格
ª25mm @ 2mm DR 57 片间距 2. 3