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1、12应用能源技术2010年第4期(总第148期)空冷器的防冻设计林宝森(哈尔滨空调股份有限公司,哈尔滨150088)摘要:针对空冷器在运行过程中,防止进口空气温度过低,导致工艺介质出现结冻等问题。提出了预防措施,并对几种措施进行了详细的论述。关键词:空冷器;防冻保护;热风循环中图分类号:TU831.36文献标志码:A文章编号:1009-3230(2010)04-0001Frost-proofDesignofAirCoolerLINBao-sen(HarbinAirConditioningCO.Ltd.,Harbin150088)Abstract:Thispap
2、erintroducedtheproblemoflowinlettemperatureandfreezingprocessmediate,offeringpreventmethodsanddiscussseveralmethodsparticularly.Keywords:Aircooler;Protectionofpreventfrostbite;Heatedaircirculation在低温环境下,高粘性、高凝固点的工艺介质通常导致不可凝的杂质在靠近较低换热管出口端如采用空气冷却器进行冷却或冷凝,为保持换热聚集。不凝物的存在导致功能降低及较冷换热管管管壁温
3、度等于或高于规定的最低管壁温度以避内冷凝物的过度冷却和可能冻结,也可能出现腐免出现操作问题,空冷器一般采用防冻保护措施。蚀。在稳定条件下,空冷器底部和顶部排管和冷1空冷器防冻保护的原因空气相接触的先后次序不同,各排管的蒸汽冷凝区和冷却区的分配是不一样的。如图1所示,由在规定的最低管壁温度下,管壁温度接近介质的临界工艺温度,工艺介质流体就容易发生凝于底部排管首先同冷空气接触,如果最上面的管固、堵塞和冻结等现象。临界工艺温度包括凝固排,冷凝在管子末端终止,则在底排管,冷凝在管子中间的某一点终止,其余管长形成冷却区。冷点、倾注点、结蜡点、露点(如果冷凝引起腐蚀)、水
4、合状及其他可能出现操作困难的温度。凝液急剧过冷却,在低温下可能引起冻结。图2在低温环境下,空冷器的防冻保护主要包括说明了蒸汽冷凝器因不凝气聚集所产生的问题。以下6种情况:由于第二排管冷凝的蒸汽量较第一排少,这样,第(1)水和水稀释溶液二排具有较低的压力降。出口管箱的压力等于入水和水稀释溶液具有高的管程侧传热系数,口管箱的压力减去流体流过第二排管时的压力导致相对高的换热管金属温度。当存在这些介质降,所以出口管箱的压力超过第一排管的出口压时,需要简单的防冻装置系统,如空气流量控制系力。这样,导致蒸汽进入第一排管的两端,不凝气统。极低温度下启动和停止可能要求附加措施
5、。在第一排管末端聚积,一直延伸到管长AB。等到(2)蒸汽全凝器第一排管末端压力等于出口管箱的压力,第一排蒸汽全凝器是单程易发生蒸汽从上(较热)管的蒸汽才排入出口管箱。由于第一排管只有教管排出口端到下(较冷)管排出口端的回流。这少的带有不凝气的蒸汽流过,AB这段管壁变冷了。当冷凝水流过这段管子时,凝结水就有可能收稿日期:2010-02-10修订稿日期:2010-03-06冻结。避免这种情况的措施是帮助减小或消除回作者简介:林宝森,男,哈尔滨空调股份有限公司。流进较冷换热管的蒸汽量。2010年第4期(总第148期)应用能源技术13当一种粘性介质流经若干平行流道时,
6、冷却中局部的变化可能导致某些流道中流速急剧减小,这种现象叫做/紊流0。紊流是在体积、粘度、壁面粘度和压降的某些条件下引起的,压降的增加由高粘度引起(由低粘度通过额外的冷却导致),相反压降的减小则由低粘度引起。这种现象只能当流体是层流中才可能出现。当出现紊流时,一个管程的平行换热管中的速度可能相差5倍多。结果换热器的管程侧总压降可能增加到100%,如果流体在管内通道是均匀分布,放出热量可能降到小于介质释放到管道热量的50%。这种流动不均匀分布在降低粘性和高倾注点介质冷却器功能的许多情况下是一个重要因素。(6)凝固点、水合状和露点不连续的临界工艺温度是这类工艺介质
7、的特征。对该介质,壁温和介质温度的计算是非常重要的。一般需要严格的防冻措施。2空冷器的防冻保护措施(1)对管内流体进行均匀分配,避免产生偏流现象。如在管路系统上采用F形或双F形连接方式、增加管束的接管数目、对接管进行合理的布置等等。(2)调整送风量,采用自动调角风机和百叶(3)部分蒸汽冷凝器窗,在气温变化时,调节通风量,在低温时,减少送在这类工艺流体中,出口蒸汽的量足够大,不风量。发生回流,且蒸汽不断从所有管排的出口端出去。自动调角风机比百叶窗具有以下优点:(1)出口气体量一般为进口流体总质量的10%至较好的空气流量控制,在或接近设计条件下提供30%。出口量低
8、于10%的为(2)中的蒸汽全凝更敏感的
