自然抽风式空冷器经济效益的评估

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1、·lO·石油化工设备1991正自然抽风式空冷器经济效益的评估洛阳石油化工工程公司高级工程师期■抽曩自然抽风式空冷器是一种新型节能迓备。本文介绍7该迓备的研制情况，抽风简结构和高度计算以及通迂实例进行的技术经济对比。甘比表明，该设备节能效果显著。主曩词·空冷器自然抽风技术经济评估自然抽风式空冷器是一种借助温差gf起空气自然对流来玲却工艺介质的设备完全自然对流时因其风速一般均低于0．3m／s，故空气侧的传热系数很低。为了强化空气的自然对流，可在空冷器管束上方安装抽风塔，借助塔高的抽力即可增强自然对流速度，进而提高其传热

2、效率19S4年，杭州炼j由厂、西安交大，晗尔滨空调机厂和洛阳石化工程公司组成了椭圆翅片管自然抽风式空冷器科研课题组。大家经过近6年的工作，完成了檐西超片管的试制及其单管热工性能试验、抽风塔空气流动阻力研究和椭圆翅片管柬传热及阻抽风塔力试验等项目的研究。在大量实验数据的基础上，1．抽风筒2．管柬导出了椭西翅片管强制通风与自然通风工配的传热和阻力关联式，并编制了计算程序。此后，为杭州塔，见上图bJ两片9x3的空冷器可分为4．5×8炼油厂催化裂化装置设计了第一台椭圆翅片管自然的两个抽风塔，见上图c。它们的效果与一个塔相抽

3、风式空冷器。同。这种空冷器最大的优点是节约电力，在能源日抽风塔的高度计算式为；趋紧张的今天，它是处理工业废热的有效节能设“)2，z]／[2g(]备。一些国家于8O年代初期就在大型电站中使用了，并得到了以下肯定的结论；一次性投资虽比机式串。——空气流卑力送风式高，但运行费用很低。抽风塔的高度主要p——空气密度取决于空气通过管柬的阻力。椭圆翅片管由于流阻下角，8lA口，i11l平均温度，2l出口。非常小，因此用于自然抽风工配是适宜的，l——抽风塔内总摩擦阻力，包括管束阻力1．抽风套蕾构置膏虚计算和抽风塔出口阻力，根据抽

4、风塔中试数据，同时考虑到生产现场的抽风韩高受管束空气出口温度的影响，需要迭安装情况，建议抽风塔采用底方，中锥和上圆的结代求解。构。底座用方形结构(或长宽比小的长方形)，便2．擐济效蓝诨估于与空冷器构架固定，见右图。一般地说，空冷器自然抽风式空降器管柬除椭圆管外，圆翅片管所占面积都较大，要做成一个大抽风塔，其翩造安装也可使用。风速一般以控制在0-5～0．9m／s为宜。都较困难，因此建议用多个小抽风塔来代替。例如现就圆翅片和椭圆翅片管在强制通风与自然通风工～片9×3的空冷器。可分成4．5x3的两个抽风况下的经济效益进行

5、佶算，并通过岳侧加以说明第20卷第1期石油化工设备o1l·某炼油厂催化分馏塔顶空冷器，热流介质为含管，强制通风式

6、@圆翘片管，自然抽风式J@椭不凝气的油气，由130℃冷凝冷却到40℃左右。采圆翅片管，强制通风式f④椭圆翅片管，自然抽风用千湿联合空冷器，千空冷器上安装抽风塔。空气式。计算结果见下表。设计温度32℃，进行四种设计方案对比·①圆趣片不周蕾受和通风形式的技术经济对比项目圆管圆营(自然)j隋圆菅椭圆管(自然)注(强制)(强制)结构尺寸I长×宽x{数9×3x19×3×29×3×19×3×2抽凰塔。长×宽x出l]

7、直径4．5×6×3．54．5x6×3．5风机t直径×台数2．4×32．4x3热负荷IM)6698．E昙6698．886698．86698．88空气设计温度I℃)32．032．032．032．0空气出口温度1℃)57．口89．854．O84．6有效平均温度I℃)38．624．540．522．6管内膜传热系数IⅣ／mi·K)1447．01264．013l5．4912．1空气俩传热系数IW／m2·K)9730．8343．2436．8207．5计算总传热系数一W／m2·K)4l0．5212．6252．7138．9计算面积m

8、)117．d356．8l81．9592．3选用面积皿2)125．8377．4200．0600．0面积余量)7．25．810．01．3臂程总压力降MPa1O．0O1690．001640．000830．00012风机功率C按q=65(kW)l3．770l2．620I设管束5．643l6．80810．3229．850按圆营增l5}备构架2．1l2，3．4322．1l23．432投风机d．554d．554接管束的15}资抽风塔2．5204．47(万元)总计12．3l022．760I6．19431．30操作费用万元／年)1．

9、1000O．7550折旧费用(10年计)万元／年)1．23l2．2761．6193．43年总费用一万元／年)2．3312．2762．3743．135．分折讨论系统便宜，且操作方便。由于空气入1：3温度低，使(1)目标函数不同时的结果t选用不同的目传热温差推动力增大，从而弥补了因管外空气传热标函数其结果是不同的。①若以全年总费用为基速率下降带来00不影响，因此