空冷器的设计.doc

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1、空气冷却器第四章空冷器的设计4.1空冷器的设计条件4.1-1设计条件1.空气设计温度设计气温系指设计空冷器时所采用的空气入口温度。采用干式空冷器时，设计气温应按当地夏季平均每年不保证五天的日平均气温[1][2][3]。采用湿式空冷器时，将干式空冷器的设计气温作为干球温度，然后按相对湿度查出湿球温度，该温度即为湿式空冷器的设计气温。我国各主要城市的气温列于附表4－1。从该表可见我国绝大多数地区夏季平均每年不保证五天的日平均气温低于35℃。当接近温度大于15－20℃时，采用干式空冷器比较合理。在干燥炎热的地区，为了降低空气入口温度可以采用湿式空冷器。2.介质条件（1）适宜空冷器的

2、介质条件适于采用空冷器的介质有石油化工过程中的气体,液体，水和水蒸汽等。3.热流的操作条件（1）流量。根据工艺要求而定。（2）操作压力。根据国家标准“空冷式换热器”的规定，最高的设计压为35Mpa，这个压力可以满足石油化行业空冷器的操作要求。（3）入口温度热流的入口温度越高其对数平均温差越大，因而所需要的传热面积就越小，这是比较经济的。但是，考虑能量回收的可能性，入口温度不宜高，一般控制在120～130℃以下，超过该温度的那部分热量应尽量采用换热方式回收。在个别情况下，如回收热量有困难或经济上不合算时，可适当介质入口温度。就空冷器本身而言，考虑到介质温度升高会导致热阻的增加，

3、传热效率下降，绕片式翅片管的工作温度可用到165℃而锒片式翅片管可用到200℃如果热流入口温度较低（低于70~80℃），可考虑用湿式空冷器。（4）出口温度与接近温度对于干式空冷器出口温度一般以不低于55~65℃为宜[3]442006-3-5空气冷却器，若不能满足工艺要求，可增设后湿空冷，或采用干－湿联合空冷。接近温度系指热流出口温度与设计气温之差值。干式空冷器的最低值应不低于15℃[3]，否则将导致空冷器的面积过大，这是不经济的。上述的设计数据应填入表4.1-1的”空气冷却器规格表”内.表41-1空冷器设计规格表表号空气冷却器规格表审核项目号校对位号编制日期版次用户　　厂址　

4、　　　　　装置　　型式及规格　　　　　　单元面积光管m2翅片管m2　换热量W　　　　　传热系数光管W/m2K翅片管W/m2K　特性数据---管内侧　　　液体名称进口出口致命毒性有无　进入液体总量　　重度kg/m3　　　　进口出口比热J/kg.K　　　液体kg/h泡点℃　蒸气kg/h　倾点℃　　　　不凝汽kg/h　潜热　水蒸汽kg/h粘度,Pa.s　　　　水kg/h　管内结垢热阻m2K/W　压力MPa　压降kPa允许计算　特性参数空气侧　　　　空气总量m3/s　海拨高度m　空气量/台风机m3/s　　进口温度(设计干球温度)℃　　　静压Pa　出口温度℃　迎风面风速m/s　　　　　

5、　　结构设计　　　设计压力试验压力　设计温度　管束　管箱型式　管子规格　　　尺寸长×宽　管箱材料　管子材料:无缝焊制　数量　管程数　管子长度m　　布置　丝堵材料　管子数量　管束串联并联垫片材料　管心距　　　台数串联并联腐蚀裕量翅片型式　442006-3-5空气冷却器架规格长×宽进口管数直径mm翅片材料　　　出口管数直径mm翅片外径构架数量　化学清洗片距　架中心距　特殊接管　　　　法兰面型式　印记有无　百叶窗自动手动　温度表　　　振动切换开关有无压力表　　　机械设备　　　　风机型号　驱动机型式　减速机型式　风机台数驱动机台数　减速机台数　　　风机直径　驱动机转数　转/分传动比　

6、风机功率　驱动机功率　功率　　调节型式:手调自调调频转数:转/分　支架支座　材料:叶片轮毂　　　　　　控制发生故障时的风机角度　最大　最小锁住百叶窗　控制发生故障时的风机速度　最大　最小锁住　　　　出口温度控制精度±℃　　　　空气再再循环内循环外循环蒸汽盘管　有无　　　　　　占地面积M2总重kg运输重kg　　图号4.2翅片管参数的优化翅片管是空气冷却器的传热元件，翅片管的参数对空冷器的传热效率、功率消耗和噪声等有直接的关系[4]。因此，选择合适的翅片管参数对空冷器设计是非常重要的的.以下就翅片管参数对传热和阻力降的影响及如何选择作出评述。1翅片管的参数翅片管的参数主要是指它的

7、几何参数如图1所示。442006-3-5空气冷却器图4.2-1翅片管的几何参数图中几何参数的意义如下：b－翅片平均厚度，m；b=0.5(bp+br)bp翅片顶部厚度，m；br翅片根部厚度，m；d－光管外径，m；D－翅片外径，m；dr－翅片根部直径，mH－翅片高度，m；S－翅片间距，m；ST－翅片管横向管心距，m；SL－沿气流方向的管排之管心距，m；一般说来，翅片管的光管直径、翅片厚度基本上是固定的。所以在评价翅片管的性能时选择的参数主要是翅片高度，翅片间距和管心距。这些参数对翅片管的翅化比起主导作用，同