空冷器的优缺点是什么
湿式空冷器工作原理
湿式空冷器工作原理湿式空冷器是一种广泛使用的空气处理设备,主要用于室内空气质量改善和温度控制。
这种设备的工作原理基于水和空气的热传递过程,通过水蒸发和空气的循环冷却实现了空间内温度降低和湿度调节。
本文将详细介绍湿式空冷器的工作原理、优缺点以及应用范围。
一、湿式空冷器的工作原理湿式空冷器的主要元件包括水箱、水泵、风机、填料层等。
空气顺着填料层流过,同时水被泵送到填料上面,从填料上表面滴落下来,通过风扇将湿润的空气吹入室内,从而实现空气温度和湿度的调节。
湿式空冷器的工作原理基于水的蒸发和空气的循环冷却,水从水箱中被抽起,通过水泵被输送到填充物上方,覆盖整个表面。
当空气流经湿润的表面时,水的蒸发会从空气中吸收热量,从而使空气的温度下降。
湿气的增加可以将干燥的空气转换为相对湿度更高的空气。
填料层的作用是增加表面积,增强空气与水之间的接触,从而更有效地进行换热。
此外,填料还能防止水滴直接落回水箱中,保证水分充分地蒸发。
风机的作用是将冷却、湿润的空气吹入室内,提高室内舒适度。
通过设置不同的风速,可以根据不同的需求调整室内空气的湿度和温度。
二、湿式空冷器的优缺点湿式空冷器与传统的系统相比,具有以下优点:1. 能够有效地降温。
湿式空冷器通过水蒸发和空气的冷却,可使温度迅速下降。
2. 节约能源。
与空调相比,湿式空冷器不需要使用制冷剂,所以在能源利用方面具有显著的优势。
3. 环保健康。
相比传统的系统,湿式空冷器具有较低的能源消耗和二氧化碳排放,对环境及人体健康无害。
4. 易于维护。
湿式空冷器的构造简单,易于清洁和维护,降低了维护成本。
然而湿式空冷器也具有以下缺点:1. 相对空气湿度高。
由于蒸发的作用,使用湿式空冷器会使得空气中湿度比较高,导致室内空气变得潮湿。
2. 不适用于高温高湿环境。
湿式空冷器的工作原理是基于水的蒸发,适用于在相对干燥的环境下使用,但在高温高湿的环境中,效果会大打折扣。
3. 需要定期更换水。
湿式空冷器在运行过程中会消耗大量的水,需要定期补充水或更换水,增加了运行成本。
第六章_空冷器课件
水平引风式
水平鼓风式
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构 架:支撑空冷器上的所有部件; 百叶窗:保证空冷器管束免受环境的影响,同时有调节风量
的作用。
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• 立式——结构紧凑,占地面积小。管内热流体阻
力较水平式小。但空气分布不均匀,易受到自然 风的干扰,故只适用于小型空冷器和湿式空冷器。
风机水平放置式
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空冷器在煤化工项目中的应用
空缄在煤化工项目中的应用目录目录 (1)前言 (1)1.空冷器与传统水冷器相比的优点 (1)2.空冷与水冷却相比的缺点 (2)3.空冷器结构原理 (2)4.空冷器的选型 (3)5.联合型空冷器有两种基本结构型式: (3)刖百在传统工业冷却系统中,水作为理想的冷却介质,被长期广泛的采用,但是随着水资源与能源的匮乏及环保意识的加强,传统的冷却形式受到严重挑战,所以,空冷器应运而生,并以其节水、无污染等优越性能迅速发展起来。
空冷器作为一种换热设备在化工行业起着举足轻重的作用。
将取之不尽的空气作为冷却介质,较之水冷却是一种显著的节能节水设备。
煤化工项目主要集中在煤炭资源较为丰富的西北地区。
煤化工项目应用的换热器主要还是水冷器。
对于水资源相对缺乏的西北地区,如何将空冷器应用煤化工项目中已成为我们需要解决的问题。
1.空冷器与传统水冷器相比的优点空冷器与水冷器相比有几个很重要的优点:1)水不直接用作冷却介质,因此用在水上的费用高,如生水、补充水及水处理用化学药品的费用都没有。
2)维护费用少,因为不在需要频繁清洗冷却器水侧的水垢、微生物结垢及沉积物等所花费的费用。
3)空冷器可以连续操作,即使在动力失效时也可以通过自然风在降低了换热能力的条件下来运转。
4)介质流体出口温度(以及在这方面的热负荷)的控制可以通过各种方法来完成,例如启动或关闭风机,使用二档或可变速率的电动机,使用自调风机(即使风机运转时,叶片也可调)等等。
空冷器与传统水冷器相比有许多优点,如下表:2.空冷器也有许多局限性:1、与水相比,空气的热导率和比热要低的多,故使空冷器的初始费用要比水冷器多得多。
2、空冷一次性投资要高于水冷。
3、水冷比空冷能更好的控制介质温度4、空冷对环境气温变化很敏感。
当然空冷与水冷却相比也有许多缺点,如下表:所以,在煤化工项目中如果要选择空冷器,就要对空冷器做综合评价,根据具体情况合理的选择 空冷器。
3 .空冷器结构原理空气冷却器是以环境空气作为冷却介质,横掠翅片管外,使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的 设备,简称“空冷器”,也称“空气冷却式换热器”。
空气冷却器的优缺点
空气冷却器的优缺点newmaker以光管传热面积为基础进行比较,空冷器的投资费用是水冷器的2~3倍以上(仅指硬件费用),其主要原因有两个。
第一,空气的热导率远比水的热导率低,这势必会使传热系数降的更低。
第二,由于设计时取用的环境温度总是比水高,所以空冷器的对数平均温差总是较低,尤其是在工艺介质出口温度很低的情况下更是如此。
由于这两个原因,故在相同热负荷下空冷器所需的传热面积比水冷要大的多。
且其较大传热面积所需之复杂支撑系统,又更多地增加了费用。
但是,正如工程师们所知,设备的投资(或固定)费用仅是整个费用的一部分,重要的是应考虑总费用,即固定投资费用与操作费用之和。
水冷器的操作费用比空冷器大得多,这是因为其中包含了初始生水、补充冷却水、水处理化学药品、工厂凉水塔的费用。
水很缺乏时,水冷器的操作费用就回增加,因此从经济考虑,更倾向于使用空冷器。
空冷器的优缺点空冷器与水冷器相比有几个很重要的优点:其中之一就是水不直接用作冷却介质,因此用在水上的费用高,如生水、补充水及水处理用化学药品的费用都没有。
冷却器的设置以工厂本身均毋需靠近水源(如河流或湖泊),故水源的热损失和化学污染得以预防。
维护费用也减少,因为不在需要频繁清洗冷却器水侧的水垢、微生物结垢及沉积物等所花费的费用。
且还去掉了相应的管线,安装也更加简单。
另一个优点是空冷器可以连续操作,即使在动力失效时也可以通过自然风在降低了换热能力的条件下来运转。
最后,介质流体出口温度(以及在这方面的热负荷)的控制可以通过各种方法来完成,例如启动或关闭风机,使用二档或可变速率的电动机,使用自调风机(即使风机运转时,叶片也可调)等等。
限制范围:当然,空冷器也有许多局限性。
如前所述,与水相比,空气的热导率和比热要低的多,故使空冷器的初始费用要比水冷器多得多。
在寒冷的气候下,必须附加防寒设施以保证介质不致低于冷冻温度,这也增加了最初的投资费用。
比较经济的方法是让介质流体的出口温度与环境空气之间的温差在10~15℃的范围内,在水冷器中,此温差可低至3~5℃。
压缩机空冷器
1、空冷器工作原理:空气冷却器是以环境空气作为冷却介质,对管内高温流体进行冷却或冷凝的设备,简称“空冷器”。
即介质从进口(热端)进入管束后,流经翅片管时,热量通过基管传递到翅片,并被风机运转时所形成的气流予以带走,从而达到降低流通介质温度的效果,最终通过出口(冷端)排出。
空冷器一般应用在如下条件下比较有利:(1) 热流体出口温度与空气进口温度之差(即接近温度)>15℃。
(2) 热流体出口温度50~60℃,其允许波动范围3~5℃。
(3) 空气的设计气温<38℃。
(4) 管侧热流体的允许压降>10kPa。
2、空冷器与水冷器的优缺点比较:空冷与水冷的比较7.有一定的噪声。
3、压缩机空冷器主要结构形式3.1按照驱动方式可分为以下两种类型。
3.1.1电机驱动如进出口接管尺寸过大,需选用这种形式(船型结构)3.1.2发动机驱动3.2按照通风方式可分为以下两种类型。
3.2.1鼓风式①电机外部布置②电机内部布置3.2.2 引风式①单侧立式布置②两侧布置管束3.3寒冷地区空冷器3.3.1 使用变频电机3.3.2 热风循环结构4、传动装置维护4.1润滑油脂3#锂基润滑脂,使用温度范围:-20℃~+120℃;7018号高速轴承润滑脂,使用温度范围:-45℃~+160℃。
4.2主要结构4.2.1轴向间隙0.15~0.20mm4.2.24.2.35、风机叶片角调节5.1 仪器(风机角度仪)5.2 自制仪器5.3 观察6、振动引起振动的主要因素:①叶片角不一致;②皮带太紧;③皮带轮未对正;④皮带轮平衡。
7、皮带调节7.1张紧程度带的张紧程度可通过调节传动装置中心距或张紧轮来实现。
其张紧的合适程度可在两带轮间跨度中点上加重力或专用量具来检验,其大小按以下的规定。
图中:W d——在切线上的中点使其产生挠度f 所需加的重量,N,下表,f—切线中点处产生的挠度,f=0.016t,mm;t—切线长度,mm;注:所需总载荷W d值应等于单根窄V带所需的W d值乘以联组的单根数。
空冷器在密闭循环水系统中的应用
空冷器在密闭循环水系统中的应用空冷器的主要作用是对被冷却介质进行换热,在整个换热过程之中,它会将空气作为冷却剂,由于其节能环保的特点,被广泛地运用于各项工业系统之中。
相比于水冷器,空冷器有着诸多的优点,但也存在着一定的弊端。
本文主要针对空冷器在密闭循环水系统中的应用进行研究与分析。
标签:空冷器;密闭循环水系统;应用1 空冷器特点分析1.1 空冷器的优势目前状况下,空冷器已经被广泛运用于各项工业项目之中,这主要是因为空冷器有着自身独特的优势,主要表现在如下几个方面:(1)能源消耗小:在空冷器运行的过程之中,主要是利用金属散热管束来实现对于水与环境空气之间的热交换,在这一过程之中并不会发生水的蒸发,从理论上来说并不存在水的消耗,因此空冷器有著很强的节水性能。
除此之外,空冷器结构中主要的用电设备为风机,而风机耗电量相对较小,因此空冷器也具有较强的节电性能。
(2)占地面积小:对空冷器而言,其冷却效果与距离地面的高度呈现出一定的正比例关系,即空冷器距离地面高度越大,所发挥的冷却效果越好。
因此,在对空冷器进行设置时都会运用到其它建筑物将其抬高,这样一来,它所占用的面积就能够得到很大程度上的减小。
(3)环保性高:相比于水冷器,空冷器在其基础之上对外部设施进行了一定程度的简化,如此一来,排污源也得到了有效的控制,因此空冷器具有较高的环保性。
(4)使用年限长:碳钢材质的水冷器,一般情况下使用年限为4年;相比于水冷器,空冷器在管内对系统水加防腐药剂,管外空气对管的腐蚀速度较水对管的腐蚀速度小,因此具有较长的寿命,效益也相对较好。
除此之外,由于空冷器没有外部设施,不需要专人看管,易发现渗漏故障点,渗漏对主系统无大影响等许多优点,因此较水冷器更便于管理。
1.2 空冷器的劣势然而,空冷器也存在着固有的弊端,主要表现在两个方面:一方面,空冷器投资较大,相比于水冷器,空冷器设备占用的空间较大,且重量也更大,这主要是因为空冷器的传热系数比水冷器低,因此空冷器的投资成本也更大;另一方面,空冷器的适应性较差,会受到温度等一些因素的影响,并不是在所有场合都能够使用空冷器。
空冷器(空气冷却器)选用常识及应用
空气冷却器空气冷却器简称空冷器,它是以空气作为冷却介质,可对流经管内的各种热流体进行冷却或冷凝。
空冷器适用于炼油厂、石油化工厂冶金、动力、电站等行业冷却系统的冷却和冷凝。
它与水冷却系统相比较,具有节约用水、减少环境污染、投资低、操作方便、运行维修费用低以及使用寿命长等优点。
空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗等部件组成。
管束是空冷器的主要部分,它有着自己的独立结构,它可以完整地在空冷器构架上进行装折。
管束由翅片管、管箱和框架(侧梁和横梁等受力构件)组成。
管束的基本参数有管束型式(指水平式、斜顶式等)、工作压力和温度、翅片管型式和规格、管箱型式、管束长度和宽度、管排数、管程数等。
每片管束应根据上述参数作出选择。
空冷器有干式、湿式和干--湿联合式,干式空冷器是空冷器的基本型式,湿式空冷器和干--湿联合式空冷器是其发展型式。
空冷器按通风型式有鼓风和引风两种。
湿式空冷器和联合式空冷器,适用于终冷温度较低(高于大气湿球温度为5℃左右)的工艺流体。
湿式空冷器两侧放置SL型管束作湿式运行,对介质进行冷凝、冷却。
操作温度大约70℃。
联合式冷却器为干、湿联合运行,上部斜放SX型管束作干式运行,对介质进行冷凝,下部立放SL型管束作湿式运行。
干--湿冷却的界线温度大约在70℃左右。
干式空冷器可分为水平式、斜顶式、水平立式和直立式等。
湿式空冷器可分为水平立式和立斜式等。
空冷器型式的选择主要取决于工艺特性和要求。
我厂可为用户提供各种型式的翅片管、管束及空冷器。
说明:本信息空气冷却器空气冷却器简称空冷器,它是以空气作为冷却介质,可对流经管内的各种热流体进行冷却或冷凝。
空冷器适用于炼油厂、石油化工厂冶金、动力、电站等行业冷却系统的冷却和冷凝。
它与水冷却系统相比较,具有节约用水、减少环境污染、投资低、操作方便、运行维修费用低以及使用寿命厂等优点。
空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗等部件组成。
管束是空冷器的主要部分,它有着自己的独立结构,它可以完整地在空冷器构架上进行装折。
空气冷却器
板式空冷器结构图
板式空冷器的优缺点
优点: – 传热系数提高2倍以上; – 单台(3×3规格)面积可达860㎡; – 压降小,可达3.23㎜Hg; – 占地小,是普通空冷的1/6; – 重量轻,是普通空冷的1/3; – 设备造价低,可节省10%以上; – 框架投资节省2倍以上; – 操作费用可节省2倍以上; – 清洗方便,操作灵活; – 寿命提高3倍以上; – 适用于减压塔顶等塔顶冷凝冷却场合; – 属国际领先技术水平。
空冷器的分类
按空冷器管束布置型式分类: • 水平式空冷器 • 斜顶式空冷器 • 立式空冷器 • 圆环式空冷器
空冷器的分类
按空冷器通风方式分类: • 自然通风式空冷器 • 鼓风式空冷器 • 引风式空冷器
空冷器的分类
按空冷器冷却方式分类: • 干式空冷器 • 湿式空冷器 • 干-湿联合空冷器 • 两侧喷淋联合空冷器;
当空冷器管束非均匀腐蚀或制造缺陷而泄漏时,可采用换管消漏。首 先将要更换的管子拆下,清洗管箱管孔。更换新管时,将管子中间稍 拉弯曲,即可从两端管板孔穿入,穿入后进行胀接或焊接。
3、风机系统故障原因及处理方法
故障表现形式
故障原因
·叶片角度有异常变化;
电流计指示异常
·自调执行机构失灵; ·风机轮毂平衡破环;
管束使用时间较长
管束泄漏的处理方法
1.换热管堵漏
空冷器管束经过一段时间的运行后,由于腐蚀等原因造成穿漏,可以 采用化学粘补、打卡注胶和堵管等修理方法处理。当换热管泄漏量小 时,可在不停车的情况下将管外的翅片除去,然后再进行化学粘补包 扎或打卡注胶堵漏;如果不能用上述方法消漏,则应将管束停车吹扫 干净,拆开管箱上的丝堵,在换热管两端用角度3°~5°的金属圆台 体堵塞,以达到消漏。 2. 换管
空冷技术介绍
空冷技术介绍煤化工闭式循环水空冷技术介绍空冷式换热器,简称空冷器,作为一种冷凝冷却设备,广泛地应用于炼油、化工、电力及冶金行业,它是工业装置的主要工艺设备之一。
按冷却方式可分为:干空冷、增湿空冷、表面蒸发空冷、联合空冷,考虑技术经济性,干空冷适用于传热温差较大的场合,增湿空冷、表面蒸发空冷适用于传热温差较小的场合。
1 、干式空冷器干式空冷是以环境空气作为冷却介质,依靠翅片管扩展传热面积来强化管外传热,靠空气横掠翅片管后的空气温升带走热量,达到冷却、冷凝管内工艺流体的目的。
它可使管内工艺流体出口温度冷到比环境干球温度高15~20℃。
2 、湿空冷器湿空冷器又分为增湿型湿空冷器和喷淋型湿空冷器。
a. 增湿型湿空冷器增湿型湿空冷的典型结构如图1 所示。
其工作特点是在空气入口处喷水雾,利用雾状水的蒸发使空气入口处的干燥空气增湿,以此降低空气入口温度,使空冷器入口风温由干球温度降低到湿球温度,增大空气入口温度与管内工艺流体出口温度之间的温差来强化传热。
增湿降温的空气经过挡水板除去夹带的水滴后横掠翅片管束,它仍完全依靠空气温升来冷却或冷凝管内工艺流体。
入口处空气相对湿度愈小,空气增湿后降温愈多,其冷却效果也愈显著。
b. 喷淋蒸发型空冷器喷淋蒸发型空冷器的典型结构如图2 所示。
喷淋蒸发型空冷器的作用原理是依靠喷淋在管束翅片管表面形成的水膜,空气以一定的速度掠过管束,翅片表面的水膜在气流和管内热介质的双重作用下强制蒸发,取热能力很大。
管外膜传热系数要比普通的干式空冷器大3-5倍。
此外,水的喷淋蒸发,不仅使空冷器入口风温由干球温度降低到湿球温度,而且因水的汽化潜热很大,导致空冷器出口风温温升很少,传热温差要比普通的增湿空冷器大。
增湿型湿空冷器和喷淋蒸发型空冷器对于一些管内热流介质终冷温度要求较低的空冷工艺是十分有利的,喷淋蒸发型空冷器由于翅片表面的水膜在气流和管内热介质的双重作用下强制蒸发使其效率明显高于增湿型湿空冷器。
湿式空冷器
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湿式空冷器
就是依靠空气温升带走热量,靠翅片管和风机及喷雾水增湿降温强化 传热的空冷器。在传热过程中有少量的蒸发传热,是为了弥补干空冷 的缺点而开发出的一种空冷器(如图 1-5)。湿式空冷器综合了空冷和 水冷的优点。出现于20 世纪五十年代,发展于 20 世纪 60 年代,在 英国、美国、德国、墨西哥等世界各地的炼油厂,化工厂和气体加工 厂中广泛采用。我国目前主要用于炼油厂的常减压塔顶,汽油再蒸馏、 丙烷脱沥青、酮苯脱蜡等装置中的冷凝、冷却过程。 湿式空冷器根据喷水方式基本可分为增湿型、喷淋型和表面蒸发型三 种,在石油化工厂中,以前两种为主,一般都可把热流体出口温度冷 却到接近环境湿球温度。
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管束布置方式
管束布置型式虽有多种,但在炼油厂、石油化工厂中应用最多的是水平式, 其次是斜顶式、立式和圆环式。
(a)-斜顶式;(b)-水平式;(c)-之字式;
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(d)-立式;(e)-圆环式;(f)-V 字式
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1.水平式空冷器
管束为水平放置,但作冷凝器时,为防止冷凝液停留在管子中,管子 应向介质出口方向有 1%的倾斜。百叶窗置于管束上方,风机置于管 束下方(鼓风式)或上方(引风式)。水平布置的特点是:管子布置 清晰、整齐,适于多单元组合;传热面积、管束长度不受限制;造价 比斜顶式大约低 0.5%;管内热流体和管外空气分布比较均匀。新建 的大型炼油厂一般都采用此种型式。
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冷却方式
1、干式空冷器: 就是仅依靠空气温升带走热量,靠翅片管和风机强化传热的空冷器。 操作简单,使用方便,但由于其冷却温度取决于空气的干球温度,其 接近温度(热流出口温度减去冷流入口温度)高于 15℃~20℃时才经 济,只能把管内热流体冷却到高于环境温度 15℃~20℃。所以,被冷 却介质的最终冷却温度,一般应比设计空气温度高 15℃以上,如需 进行更低温度的冷却(如接近环境空气温度)则应采用湿式空冷器。
空冷式换热器介绍
空冷式换热器介绍空冷式换热器是炼油化工、冶金、电站等行业大量使用的冷却设备。
用于冷却各种工业介质。
与其它冷却设备相比:优点,空冷式换热器使用空气作为冷源,节能、节水效果非常显著;缺点,占地面积大,一次性投资大。
空冷器分类:按冷却介质分为:干空冷器湿空冷器表面蒸发空冷器按传热元件分为:列管式换热器板式空冷器等空冷器应用范围:干空冷器可以把介质冷却到高于环境温度200C;湿空冷器可以把介质冷却到高于环境温度3~50C;表面蒸发空冷器可以把介质冷却到接近环境温度,在特殊情况可以冷却到比环境温度低。
可以代替水冷器。
表面蒸发空冷器简介⏹表面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新型空冷器;它是一种传热效率高、投资省、操作费用低、结构紧凑、节能、节水的高效冷凝冷却设备,在炼油、化工、电力、冶金、制冷、轻工等行业中大量使用。
⏹到目前为止蒸发空冷在全国各大石化企业的酮苯装置、气分装置、烷基化装置、丙烷脱沥青装置、焦化装置、蒸馏装置、催化装置、重整装置、硫磺回收装置、轻烃回收装置等得到了广泛的应用。
表面蒸发空冷器结构组成:风机、翅片管、喷淋系统、光管管束、水箱特点:风机-引风式风机;翅片管-双金属轧片管;喷淋系统-不锈钢、双水泵光管管束-表面热侵锌、丝堵管箱;水箱-表面玻璃钢防腐表面蒸发空冷器机理传热机理:在光管表面形成水膜,靠水膜的蒸发带走热量。
既有空气的温升和水的温升带走热量,也有水的气化潜热带走热量。
适用范围:用于进口温度160-80℃左右的低温工艺介质的冷凝冷却,可将介质出口温度冷到接近环境湿球温度。
可以代替后水冷器和湿空冷器。
表面蒸发空冷器工艺选型工艺计算方法:与传统空冷器计算方法不一样,已超出空冷器范畴;目前只有我公司有能力计算。
表面蒸发空冷器表面蒸发空冷器发展方向:提高换热管耐腐蚀性能解决冷却效果下降问题解决冬季结冰问题提高水箱、百叶窗抗腐蚀能力提高风机轴承寿命表面蒸发空冷器采取的措施:换热管腐蚀问题措施:热侵锌、复合铝管冷却效果下降原因:光管表面结垢措施:有效控制介质进蒸发段温度、加大喷淋空间和严格控制水质冬季结冰问题措施:设计理念改变风机轴承寿命低措施:采用轴承和轴承座一体的整体轴承水箱、百叶窗腐蚀措施:喷漆前喷砂除锈和水箱表面玻璃钢防腐目前应用状况:表面蒸发空冷器是节能、节水产品,在许多装置大量使用。
解答湿冷、空冷、烟塔合一、三塔合一 优缺点
解答湿冷、空冷、烟塔合一、三塔合一优缺点电厂汽轮机做功后的乏汽,需经汽轮机凝汽设备冷却为凝结水,凝结水泵将凝水送入回热系统,对水进行回热利用并循环加热。
按冷却方式,冷却系统可以分为湿式冷却系统(水冷系统)和干式冷却系统(空气冷却系统)两大类。
湿冷(水冷):湿式冷却系统即水冷系统,有开式冷却系统和闭式冷却系统两种。
湿式-开式冷却系统:以江、河、湖、海和水库的水作为冷却水的供水系统。
水资源充沛的地区多采用开式冷却系统。
河水经循环水泵抽入凝汽器中作为冷却水对汽轮机排汽进行凝结,冷却水吸收热量后直接排放入河水中。
缺点:夏季高温期,排水温度较高,对环境产生热污染,生态平衡易受到破坏。
湿式-闭式冷却系统:冷却水在凝汽器与冷却塔之间进行循环的冷却方式。
适用于:水资源不太充沛的地区,闭式冷却系统应用较多。
缺点:闭式冷却系统冷却水的表面蒸发和排污约占全厂耗水量的65%以上,耗水量大,易形成和其他国民经济部门争水的现象;过度的耗水,导致区域性水资源供需矛盾突出;甚至使生态环境遭到永久性破坏。
干冷(空冷):干式冷却系统即空冷系统,分为直接空冷系统和间接空冷系统两种。
直接空冷系统:直接空冷系统是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝,空气与蒸汽间进行热交换。
所需冷却空气,通常由机械通风方式供应。
直接空冷所用的空冷凝汽器是由外表面镀锌的椭圆形钢管外套翅片的若干个管束组成的。
汽轮机排汽通过粗大的排汽管道送到室外的空冷凝汽器内,轴流冷却风机使空气流过散热器外表面,将排汽冷凝成水,凝结水再经泵送回汽轮机的回热系统。
大型机组的空冷凝汽器通常在紧靠汽机房A列柱外侧,与主厂房平行的纵向平台上布置若干单元组,其总长度与主厂房长度基本一致。
每个单元组由按一定比例的主凝器和分凝器组成“人”字形排列结构,并在其下部设置多台大直径轴流风机。
直接空冷系统的特点是设备少,系统简单,防冻性能好,占地少,通过对风机转速调节或投切风机可灵活调节空气量,基建投资相对较低。
第六章 空冷器课件
6、管长 国内翅片管的管长有3m、4.5m、6m、9m四 种,其中4.5m用于斜顶式空冷器。 表6-13 翅片管管长系列
7、翅片管的材料
基管材料根据介质性质、P、T和制造工艺而定: 优选选用基管材料为碳钢轧制的无缝钢管; 铝和铝合金管的许用应力和许用温度均很低,一 般不超过0.2MPa和150℃; 工作压力和温度较低而防腐要求又不高的空冷器 可采用高频焊接的有缝钢管; 只有对防腐要求很高的小型空冷器,才使用铜及 铜合金。 表 6-14
型 式 长 度 × 宽 度 管排 数 换热 面积 工作 压力 翅片 管型 式
罗马数 字表示 管程 数 法兰 型式
-
P-水平式 X-斜顶式 以分式表示,分 子为翅片表面积; 分母为光管外表 面积,单位为m2。 R-绕片式 G-镶片式 管法兰的密封面型式 a-平面型 b-凹凸型
e.g. P9×3 – 4 3020/129 1.6MPa Ⅱa 型管束 ×
三、空冷器的管箱
3、集合管式管箱(图6-29)——管箱上焊有短管, 适用于高压空冷器,PN为10MPa,16MPa, 32MPa。优点是节约金属,缺点是清洗极为困难, 适用于清洁、没有污垢的介质。 5、半圆筒式管箱——管箱采用全焊接装配,适用于 密封要求很高的管束,但不能承受过大的压力。 6、分解式管箱——当介质进出口温差较大时采用。 • 整体锻造管箱等结构形式
2)鼓风式——空气先经过风机再至管束。 • 鼓风式风机的优点有: 1.易于产生湍流,对传热有利。 2.操作费用较低。 3.可以从上部检修管束,操作方便。 • 缺点有: 1.气流分布不均匀。 2.管束上部敞开容易受日光和雨水的影响。
为保证产品质量和减少风机的功率 消耗,可采用可调节式的风机来调节风 量。 表6-20
直接空冷和间接空冷的优缺点
直接空冷和间接空冷的优缺点最明显的是直接空冷可以节水很多,占地面积小,,只要建空冷岛,且可以选择的地方也多,岛下很多地方还可以再利用,缺点是换热效果差,启动初期,抽真空较难抽。
间接空冷的优点是因为有水,所以换热效果比直接空冷好,受季节的影响也比直接空冷的少,缺点是要耗费一定的水,需要建冷却塔,投资大,厂用电率高,因为要设置循环泵,系统比较复杂。
直接空冷和间接空冷虽然是当今电厂的首选,节能比较突出,但一次投资过于庞大,使有些电厂望而生畏,有些散热设备的投资甚至和锅炉差不多,这也使散热器在电厂中和锅炉,汽机,发电机一并成为现代电厂的四大主机设备。
发电厂空冷系统分为直接空冷系统和间接空冷系统,间接空冷系统指混合式凝汽器的间接空冷系统(海勒式间接空冷系统)和具有表面式凝汽器间接空冷系统(哈蒙式间接空冷系统)及其它。
(a)直接空冷系统——系利用机械通风使汽轮机排汽直接在翅片管式空冷凝汽器中凝结,一般由大管径排汽管道、空冷凝汽器、轴流冷却风机和凝结水泵等组成;(b)带表面式凝汽器的间接空冷系统——亦称哈蒙系统,由表面式凝汽器、空冷散热器、循环水泵以及充氮保护系统、循环水补充水系统、散热器清洗等系统与空冷塔构成。
该系统与常规的湿冷系统基本相仿,不同之处是用空冷塔代替湿冷塔,用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统,循环水采用除盐水。
一、机械通风直接空冷系统(ACC)该系统亦称为ACC系统,它是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝,空气与蒸汽间进行热交换,其工艺流程为汽轮机排汽通过粗大的排气管道至室外的空冷凝汽器内,轴流冷却风机使空气流过冷却器外表面,将排汽冷凝成水,凝结水再经泵送回锅炉。
机械通风直接空冷系统如下图。
图略其优点有:⑴不需要冷却水等中间介质,初始温差大。
⑵设备少,系统简单,占地面积少,系统的调节较灵活。
其缺点有:⑴真空系统庞大在系统出现泄漏不易查找漏点,易造成除氧器、凝结水溶氧超标。
⑵采取强制通风,厂用电量增加。
直接空冷系统介绍
直接空冷凝器器系统介绍一、系统简介直接空冷凝汽器系统(英文Air Cooled Condenser System,缩写为ACC)是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝,空气与蒸汽间进行热交换。
所需冷却空气,通常由机械通风方式供应。
直接空冷的凝汽设备称为空冷凝汽器,这种空冷系统的优点是设备少,系统简单,基建投资较少,占地少,空气量的调节灵活。
该系统一般与高背压汽轮机配套。
这种系统的缺点是运行时粗大的排汽管道密封困难,维持排汽管内的真空困难,启动时为造成真空需要的时间较长,机组效率低,一次能源消耗大。
二、系统构成概述1、概述通常ACCS一般主要由以下几部分构成:✧排汽管道和配汽管道✧翅片管换热器✧支撑结构和平台✧风扇及其驱动装置✧抽真空系统✧排水和凝结水系统✧控制和仪表系统2、冷凝过程空气冷却器一般采用屋顶结构(或称A型框架结构)。
来自汽轮机的尾汽通过排汽管道和配汽管道输送到翅片管换热器。
配汽管道连接到汽轮机的排汽管道和位于上部的翅片管换热器。
蒸汽被直接送入换热器的翅片管道内。
蒸汽携带的热能由经过换热器翅片表面的冷却空气带走,冷却空气是由置于管束下面的轴流风机驱动的。
换热器一般采用KD布置方式,即顺流冷凝-反流冷凝的布置方式。
70%到80%的蒸汽在通过由上部的配汽管道到顺流冷凝的换热器中被冷凝成凝结水,凝结水流到底部的蒸汽/凝结水联箱中。
顺流管束称为冷凝管束或称K 管束。
其余的蒸汽在成为D管束的反流管束中被冷凝,蒸汽是由蒸汽/凝结水联箱向上流动的,而凝结水由冷凝的位置向下流到蒸汽/凝结水联箱中并被排出。
这种KD形式的布置方式确保了在任何区域内蒸汽都与凝结水有直接接触,因此将保持凝结水的水温与蒸汽温度相同,从而避免了凝结水的过冷、溶氧和冻害。
从汽轮机到凝结水箱的整个系统都是在真空状态下。
由于采用全焊接结构,从而保证整个系统的气密性。
由于在与汽轮机连接的法兰处不可避免地会有空气漏进冷凝系统中,为了保持系统地真空,在反流管束的上端未冷凝的蒸汽和空气的混合物将被抽出。
直接空冷机组与间接空冷机组性能的比较
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01
02
直接空冷系统
直接空冷系统,又称空气冷凝系统,直接空冷汽轮机的排汽直接由空气冷凝,是蒸汽和空气之间进行热交换,没有循环水系统。
图1 直接空冷机组原则性汽水系统
风机耗发电功率的1.6%
泵耗发电功率的0.3%
占地面积(m2/MW)
15
40~60
散热器面积(m2)
基数f
(1.3~1.4)f
冷却系统投资
100%
150%
谢谢大家!
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直接空冷与间接空冷性能的比较
冷却系统
直空冷
间接空冷
混合式凝汽器
表面式凝汽器
运行效果
良好
适带负荷
不宜带尖峰负荷
可带尖峰负荷
哈蒙式不宜带尖峰负荷
防冻经验
经受-43℃
有一定防冻经验
热风再循环
有
无
国内使用情况
有600MW机组运行
有200 MW机组运行
有SCAL式600MW及哈蒙式200MW机组运行
厂用电
混合式凝汽器的间接空冷系统
与其它方式的空冷系统相比较具有如下优缺点。 其优点是: (1)混合式凝汽器体积小,由于传热充分,传热端温差较小,造价低,运行维护方便; (2)汽轮机排汽管道短,真空系统小,保持了水冷的特点; (3)可与中背压汽轮机配套,煤耗率较低; (4)为了保持循环水系统处于微正压状态,避免空气渗入封闭系统,便于发现泄漏点。 其缺点是: (1)设备多,系统复杂,布置困难; (2)由于采用了混合式凝汽器,系统中的冷却水量相当于锅炉给水的40倍,增加了水处理费用; (3)自动控制复杂,全铝制散热器的防冻性能差,冷却效果受风的影响大; (4)循环水泵功耗较大。
板式湿空冷器的特点及优点
板式湿空冷器的特点及优点板式湿空冷器是一种将板式换热器与空冷式换热器优点结合在一起的新型冷凝冷却设备,具有国际领先技术水平,且为国内自主知识产权。
板式湿空冷器既具有节水效果好,环境污染小,又具有传染效率高,结构紧凑,压降小,体积小,占地小,重量轻,流通面积大等优点。
一、结构特点及工作原理1 板式湿空冷器的结构右图是典型设计结构之一,主要由板束、风机、构架水箱及喷淋装置组成。
其全焊式板束为传热单元,风机采用垂直安装的引风式轴流风机。
2 板式湿空冷器的工作原理板式湿空冷器内热介质在板管中由上向下流动。
由喷淋装置用软化水对空气进行喷淋增湿,经喷淋水增湿降温后的空气由引风机带动通过板管通道横穿板束,与管内热介质形成交叉对流换热,一部分喷淋水进行蒸发用汽化潜热带走了热量,达到冷却介质的效果。
板式湿空冷器采用全焊式板束作为传热单元结构,采用专用波纹板片作为传热元件,可满足两侧压降要求。
由于板片的波纹形状和触点的存在,使流体形成网状复杂流。
流体在板间流道中为三维流动,同时流道的水力直径较小,极大地加强了流动的扰动,增大了流体的湍流程度和对流传热系数,因而在很低的雷诺数下形成湍流,且污垢系数小。
波纹板片的静搅拌作用也使结垢大为降低,从而使设备的清扫和维护较为方便。
板式湿空冷器的风机可采用变频电机,针对不同工况进行调节。
在北方的冬季,水泵即可关停,解决冬季易结冰问题,依靠风冷即可满足工艺的要求。
二、板式湿空冷器的优点1. 传热系数提高2倍以上;板式湿空冷器采用板式传热元件,传热板片沿流体流动方向的流道断面形状不断变化,大大加强了流动的扰动,在很低的雷诺数下形成湍流,从而增加了流体的对流传热系数,大大提高传热效率,较传统空冷器传热系数提高2倍以上。
2. 单台(3x3规格)换热面积可达800余㎡;板式湿空冷器立式布置,紧凑度约为220m2/m3,远大于列管式换热器的78m2/m3。
3. 压降极小,可达2~4mmHg;板片相互叠放,不存在传统空冷器管间距的限制,加上为板式湿空冷器开发的专用板型本身具有传热效率较高、压降较低、可机械清洗的特点,因此其具有流通面积大、压降低的特点。
真空冷却机的优缺点
真空快速冷却机,具有冷却速度快、冷却温度均匀,能耗少、占地面积小,操作方便、运行可靠等优势特点,冷却技术的传统与发展目前工业化熟食品生产的“冷却”工艺环节,大多采用的方式为:1、自然风冷却(摊凉式);2、强制风冷却;3、静态水冷却;4、流态水冷却。
上述前两种风冷却方式的问题在于冷却时间长;冷却后,食品表面温度与其内部温差大,空气中细菌及尘埃极易附着于食品表面等卫生问题。
后两种水冷方式冷却速度虽然相对较快,但同样存在食品表面温度与内部温度差值大的问题,且流态速冷(冻)装置投资大,并且存在化霜等问题。
因此,终究未被广大食品生产企业所采用。
上海锦立保鲜科技有限公司生产的真空冷却机机身采用全304不锈钢,电控原件均用国外进口,100度降到常温仅需3~15分钟真空冷却机选型主要参考如下:1、真空箱体容积是其选型的关键依据——箱体容积食品灌装密度,是真空冷却机一次能冷却食品的质量。
因此,不同食品的灌装密度不同,相同体积的真空箱体所能冷却的食品质量也不同;2、真空冷却机要根据被冷却食品的种类,其初始温度相差迥异——熟食品冷却温度一般为80℃以上,而果蔬田间热一般在45℃以内,这样他们他们被预冷时的温差就相差很多。
一.真空冷却的缺点:①工作原理的先天性缺陷。
1.真空冷却的工作过程,换一种说法,就是让食品物料在真空状态下,重新低温蒸煮了一次。
所以说象"油面筋"、"腐竹"等已经经过高温膨化后的食品,再经过真空冷却处理,使得食品淀粉骨架结构发生了严重的塌变,就对食品整个形态造成了致命的破坏;2.对于不宜或能失水,同时又不能添加水份的一些物料也不适用,比如,药物膏脂,化妆品,皮鞋油膏等;3.由于水蒸发的原因,纯液态的食品(果汁、饮料、八宝粥、各种酱品糊装调料等)会造成严重的飞溅和外溢,所以用真空冷却方法冷却纯液态的食品,就会造成液态食品产品流失或浪费,同时还会污染真空冷却机的冷却处理槽以及食品物料包装盛放物。