复合型蒸发式空冷器及其设备和管道布置

复合型蒸发式空冷器及其设备和管道布置

郑志伟;朱大亮;王浩;臧红斌

【摘要】Compound evaporative air cooler is a new kind of effective heat exchange equipment developed in recent years. It has many advantages, such as compact construction, low investment, scale prevention, 'white mist' prevention and high heat transfer efficiency. The equipment layout and piping arrangement of compound evaporative air cooler has its own requirements apart from meeting the general provisions of air cooler. Compared to ordinary air cooler, and with the respect of occupying area, the equipment layout of 'back to back, side by side' was proposed. The piping arrangement was then introduced from respects of the two-phase flow, support of inlet pipe and pipe stress calculation. It was conclude that there is no additional displacement existed in the nozzles in compound evaporative air cooler, and the nozzle stress can be reduced from self-compensation of pipe. What presented herein can be referenced in equipment layout and piping arrangement for compound evaporative air cooler.%复合型蒸发式空冷器是近几年研发的新型高效冷换设备,具有结构紧凑、投资低、防垢防"白雾"、传热效率高等诸多优点.复合空冷的设备及管道布置除要满足空冷器的一般规定外,有其自身特点.通过与普通空冷对比,从占地面积角度介绍其平面布置,提出了"背靠背、面靠面"的设备布置形式;从两相流管道布置、入口管道支撑及管道应力计算方面介绍其管道布置,提出了复合空冷管嘴处不存在附加位移,可通过自然补偿来降低管嘴受力,为复合型蒸发式空冷器的设备及管道布置提供参考.

【期刊名称】《化工设备与管道》

【年(卷),期】2016(053)001

【总页数】4页(P74-77)

【关键词】蒸发式空冷器;设备布置;管道布置

【作者】郑志伟;朱大亮;王浩;臧红斌

【作者单位】中国石油工程建设公司华东设计分公司,山东青岛 266071;中国石油

工程建设公司华东设计分公司,山东青岛 266071;中国石油工程建设公司华东设计

分公司,山东青岛 266071;中国石油工程建设公司华东设计分公司,山东青岛266071

【正文语种】中文

【中图分类】TQ050.2;TH181

复合型蒸发式空冷器是集显热、潜热换热机理于一体，将蒸发式、空冷式、水冷式等冷却方式优化组合的一种新型冷换设备，具有节能、节水、防垢、防“白雾”、系统压降低、综合效率高等诸多优点，可广泛应用于炼油化工生产过程中与冷凝、冷却相关的工段。复合型蒸发式空冷器（文中简称复合空冷）是近几年研发的新型冷换设备，设计者对其内部结构及典型配管方式缺乏充分认知。本文简要介绍了其结构特征及典型平面及管道布置方式，希望能为设计者提供一定的参考。

复合空冷的基本结构如图1所示，主要包括风机、翅片预冷器、收水器、分水装置、冷凝盘管、集水箱、循环水泵（厂家自带）、爬梯及护栏等。复合空冷工作时，高温介质在进入冷凝盘管前，先通过翅片预冷器，利用从盘管排出的低温湿空气对其进行大风量、大温差的冷却，使翅片管内的高温介质得到预冷后再进入冷凝盘管，

依靠传热管外表面的水膜蒸发来吸收热量，强化管外传热，提高总传热效率。冷却介质通过翅片预冷器和冷凝盘管的双重冷凝，其工作范围得到较大扩展，最终冷却温度可逼近湿球温度。另外，复合空冷还具有以下优点：用复合空冷后其水冷器可以取消，这大大降低了设备投资［1］。

（2）复合空冷的冷凝盘管采用“集管”（如图2所示），能减少复合空冷内部阻力损失。对于分馏塔顶油气管线，采用复合空冷可以降低整个管系的压降，提高压缩机入口的压力，降低压缩机功率，从而达到节能目的。

（3）高效脱水器及翅片预冷器的配合使用，能消除“白雾”现象，且高温工质在空冷段被预冷后大大减缓蒸发段结垢现象［2］。

（1）对于空冷器串联水冷器的换热方案，在采

复合空冷的平面布置与普通干式空冷基本相似，易按照流程集中布置在管廊或构架的顶层。在布置时应注意以下几点：

（1）复合空冷的外形尺寸主要有9 m×3 m、9 m×2.5 m两种，其相应的钢支撑基础的尺寸为9 150 mm×3 190 mm、9 150 mm×2 590 mm，在平面布置时应考虑其对管廊或构架的尺寸要求。复合空冷的钢支撑基础的高度除要满足系统接管高度要求外，离开地面应不低于1 000 mm，以便于对设备底部进行维护保养。若复合空冷位于管廊或构架顶部，钢支撑基础可直接放在平台上，通过与结构梁的点焊来固定，具体的钢支撑基础的形式由空冷器厂家提供。

（2）为保证冷却效果，复合空冷进风口和排风口四周不应有遮挡或障碍物。在复合空冷的全年最小频率风向下风侧不应有高温设备（如炉子、换热器、塔、罐及热油泵等）、锅炉房等，同时在复合空冷下面不要布置高温设备。另外，为防止复合空冷腐蚀、结垢及着火，布置时注意在上风向处不要有腐蚀性气体、粉尘及油气排出。

（3）复合空冷不能靠近布置，设备与设备之间的最小间距要求为1 500 mm，与