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。极小的压降，特别适合在常减压装置微压或负压工况下推广使用。

4. 占地小，是普通空冷的1／6, 框架投资节省2倍以上；

由于板式湿空冷器单板的换热面积大，加上传热效率高的特点，在同样换热负荷下，板式湿空冷器的体积小、重量轻，可大大节约用户的设备安装空间及安装成本。特别是其占地小，可有效节省新建装置的占地规模和建设成本，也可解决炼油、化工装置扩能改造时的场地不足的矛盾。

5. 重量轻，是普通空冷的1／3；

换热板片一般为0.6~0.8mm，远小于普通管式空冷2~2.5mm壁厚，加之传热性能的大幅提升，大大降低了金属耗量和设备重量。

6. 设备造价低；

在一般工况下，板片材质选用2205，在高浓度氯离子环境或易发生露点腐蚀工况下，板片材质必须用钛材。由于板式空冷器传热效率高，材料耗量低，在选用相同材料情况下，同传统空冷器相比一次性投资和占地面积大大降低，可以降低设备造价40%左右。

7. 清洗方便，操作灵活，操作费用低；

传统空冷器设备数量多，风机等动设备数量极多，给后期的操作维护带来了很多不便，也增加了后期检维修费用。传统空冷器运行时间长后，翅片管积灰挂垢情况严重，大大降低了设备的性能。传统空冷器管束寿命较低，一般5-8年即需全部更换，大大增加了成本。

板式湿空冷器在很低的雷诺数下形成湍流，污垢系数小。波纹板片表面光洁，独有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，长周期操作后换热性能下降不明显。

板式湿空冷器的设备台数较少，动设备数量大大减少，也降低了长周期运行操作费用，综合10年期成本，操作费用可节省2倍以上。

8. 设备寿命高

设备采用耐腐蚀材料，大大提高了设备整体寿命；喷淋水箱内采用玻璃钢防腐，防止喷淋水的腐蚀。设备经过多次结构改进，整体寿命比普通空冷器提高3倍以上。

自2000年板式湿空冷器研发成功以来，在各大炼厂进行了推广应用，取得了良好的效果，节能节水效益显著。近些年，经多次改进后诞生的新一代产品已经在兰州、上海高桥、珠海、独山子、燕山、镇江、济南、抚顺等地区石化企业常减压、芳烃抽提、糠醛、聚苯乙烯等工艺装置中得到了应用。

板式湿空冷器具有传热效率高、流通面积大、管内阻力降低、结构紧凑、占地面积小、可大型化等优点，在当前全球水源、能源紧张的情况下，其在炼油、化工、电力、核能及冶金等能耗、水耗较大的行业中有着广阔的应用前景，是这些行业中空冷器升级换代的理想产品。板式湿空冷器的推广应用具有巨大的经济效益和社会意义。

三、应用

换热元件2205材料板式湿空冷器应用：

常减压装置减顶一级、二级、三级冷却器；

炼油、化工行业各装置汽轮机乏汽凝汽器；

烃重组装置回收塔顶冷凝冷却器；

焦化装置分馏塔顶冷凝冷却器；

蜡催装置分馏塔顶冷却器；

糠醛装置塔顶冷却器；

硫磺回收装置塔顶空冷器；

环丁砜抽提蒸馏装置塔顶空冷器。

换热元件钛材料板式湿空冷器应用：

常减压装置初顶油气冷凝冷却器；

常减压装置常顶油气冷凝冷却器。

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