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1、1,空冷知识培训,2,第一节 概 述,一、空冷器的应用 空冷器是20世纪40年代发展起来的、用空气冷却管内工艺流体的冷却设备。目前已基本取代了传统的水冷却器，广泛用于炼油、石油化工、动力、冶金、原子能等工业部门中。 空冷器具有以下优点： 节约了大量工业用水，尤其是解决了缺水地区工业用水供应困难问题。 减少了工业地区的水污染，这比用它解决工业用水供应困难问题更加引人注目。 厂址选择不受水资源限制，空冷器布置的技术要求较少。 采用空气冷却比水冷却经济，这可在投资、成本、维护、检修、生产周期等方面得到体现。,3,第一节 概 述,二、空冷器的总体结构与分类 (一)空冷器的总体结构 空冷器由管束、风机、
2、构架和百叶窗构成，如图61 所示。,4,第一节 概 述,管束是空冷器的主要部件，由翅片管、管箱、框架(测梁、横梁等构件)组成。管子两端胀接在管箱的侧面，管箱上下两侧各与进出口管子连接，整个管束呈长方形，管子按正三角形排列。风机是空冷器的供风装置，保证空气以适当的流量通过管束，把管内工艺流体的温度控制在允许的范围内。构架通常由型钢组成，用以支承空冷器上的所有部件。百叶窗保证空冷器管束免受雨、雪、阳光辐射等影响，同时具有调节风量的作用。,5,(二)空冷器的分类 空冷器可按通风方式、管束布置特点、冷却方法进行分类。 (1)按通风方式分类 空冷器按通风方式可分为鼓风式(强制通风式)和引风式(诱 导通风
3、式)。 鼓风式的风机放在管束的下面(图62)，引风式的风机放 在管束的上面(图63)。引风式抽的是热风，因此所需功率比 鼓风式的要大10。但因空气在管束之间的分布比较均匀，同 时抽出的热风不容易再吸回空冷器，所以空冷器大都采用引风 式。近年来，只有当热流的温度很高，从而使离开管束的空气温度超过风机与电机的允许温度时，才采用鼓风式。,第一节 概 述,6,7,8,(2)按管束布置特点分类 按管束在空冷器中的布置特点，可将空冷器分为水平式(图 61)、斜顶式(图64)和立式(图65)。,第一节 概 述,9,10,11,水平式空冷器使用广泛，为了便于管内液体排出，常给翅片1的坡度。斜顶式空冷器通常用于
4、管内冷凝或占地面积受限的场合。立式空冷器布置紧凑，但是风速不均匀，受自然风的影响较明显，故只适用于小型空冷器如空压机或内燃机冷却水的冷却)和湿式空冷器。 除此之外，还有V型空冷器、多片管束组成的环形空冷器和干式冷却塔,分别如图6-6、图6-7 、图6-8 。,第一节 概 述,12,13,14,15,(3)按冷却方式分类 按冷却方式可将空冷器分为干式、湿式和干湿联合式。 干式空冷器: 干式空冷器单纯以空气作为冷却介质，其冷却能力受气温影响很大，被冷却介质的出口温度通常高于气温1520，这使其应用受到一定限制。为了克服干式空冷器这一缺点，开发了湿式空冷器和干湿联合式空冷器。,第一节 概 述,16,
5、湿式空冷器 湿式空冷器按其工作情况可分为增湿型和喷淋型两种型式。 增湿型湿式空冷器(图69)是在空气入口处喷水(水不喷在翅片管上)，使水在增湿室中蒸发，从而降低空气入口湿度。空气相对湿度越小，增湿效果越好；反之，空气相对湿度越大，增湿效果越小。显然，对于空气相对湿度较大的地区，湿空冷收益不显著。,第一节 概 述,17,18,喷淋型湿式空冷器(图6一10)是将雾状水直接喷到翅片表面上， 喷水方向与空气流动方向一致，并与重力方向一致或垂直，以保证翅片管能被充分润湿。靠水在翅片表面上蒸发而强化传热，既增加了管外放热，大幅度提高传热系数，又可增加传热温差，使介质出口温度接近环境温度，满足工艺要求。,第
6、一节 概 述,19,20,21,干湿联合式空冷器(图611)是将干式空冷器与湿式空冷器组合在一起，实际上是喷淋型和增湿型联合使用。空气流向先通过低温管束，再通过高温管束，管内介质的流向与此相反。通过低温管束后的空气已增温，将低温管束的出风作为高温管束的进风，是对湿空气的二次利用，可增强高温管束的冷却能力。由于采用组合型式，风机公用，因此结构紧凑，节约钢材及占地面积。,第一节 概 述,22,23,湿式空冷器和干湿联合式空冷器各有其优缺点。喷淋型的作用原理是喷水蒸发冷却，增湿型则是喷水增湿冷却，联合式二者兼有。喷淋型集中了蒸发冷却和空气冷却的优点，不论强化传热还是对环境温度的适应性均比增湿型优越。
7、但由于水在片上蒸发有可能引起结垢问题，在某种程度上限制了它的应。通常管内介质以不超过80 ，喷水温度不超过60为宜。,第一节 概 述,24,一、构架型式与基本尺寸 空冷器的构架应有良好的稳定性，通常由型钢组成，也可采钢筋混凝土构架。国产空冷器构架均为钢结构，其型式及部分构尺寸如图612所示。构架可以数台连成一组，也可以单独使用一台。独立使用一台称为闭式，用“A”表示，其余称为开式，用“B”表示，如图6-13所示。,第二节 空冷器的构架,25,26,27,构架上连接管束和风机的风筒有方箱型和过渡锥型。方箱型造方便，但是材料消耗较多。过渡锥型结构较简单，但是制造安装水平要求较高。风筒应有足够的高度
8、，以免气流压力降过大速度场不均匀。目前规定以气流扩散角来限制风筒高度的最低值，这个角度不应超过45度，如图6-14所示。,第二节 空冷器的构架,28,29,二、构架型号 空冷器构架型号表示方法为： 其中，型式是区分水平式和斜顶式，分别用P和X表示，长度和宽度均以m为计量单位；附注是说明闭式和开式，分别以A和B表示。例如 P63A型构架 表示水平闭式构架，长度和宽度的名义尺寸分别为6m和3m,第二节 空冷器的构架,型 式,长 度,宽 度,附 注,30,一、对翅片管的基本要求 翅片管是空冷器的基本冷却元件，对它的基本要求有以下几点： (1)优良的传热性能； (2)良好的耐温性能： (3)良好的耐热
9、冲击能力(空冷器在启动、停车或介质热负荷不稳定，以及气象条件发生骤变时，会造成翅片管壁温度的频繁变化，这种热冲击可能导致翅片的松动，使翅片与管子的接触热阻增加)；,第三节 空冷器的翅片管,31,(4)良好的耐大气腐蚀能力： (5)易于清理尘垢； (6)较低的制造费用。 此外，还要求有足够的管内耐压能力；较低的管内压降；较小的空气阻力；良好的抗机械振动能力和选用较易于取得的材料。 事实上，翅片管要同时满足上述各项要求是不可能的，应根据实际使用条件作出合理选择。因此，目前有多种翅片管同时被采用着。,第三节 空冷器的翅片管,32,二、翅片管的型式与性能比较 (一)翅片管的型式 空冷器用的翅片管有以下
10、几种基本型式。 (1)绕片式 绕片式翅片管是将薄金属带呈螺旋形缠绕到金属管上制成的。在绕带过程中不断给金属带沿径向递增的张力，以便缠绕紧固 。 绕片式翅片管因翅片截面形状的不同，可分为I型、L型和LL型，如图615所示。,第三节 空冷器的翅片管,33,34,上述绕片式翅片管的翅片材料大多采用铝，也有采用钢翅片的，如“I”型；又如图616所示，在缠绕时将翅片根部压制成皱折状，称作“皱折型”。这两种钢翅片的翅片管，在缠绕后均需表面热镀锌处理。 (2)镶片式 镶片式翅片管又称G型翅片管，如图617所示。它是将一型翅片边缠绕边镶嵌到金属管壁上预先轧制出的螺旋形沟槽内，再碾压管表面，使之镶嵌紧固。沟槽深
11、度有0.25mm和0.5mm两种。翅片管材料一般为钢管铝片。,第三节 空冷器的翅片管,35,36,(3)套片式 套片式翅片管是将冲压成型的翅片紧套到金属管上而成的。翌里618所示。通常采用的材料为钢管钢片，也有铜管铝片或铜管铜片，不过后者只用于小型空冷器或空调设备中。翅片晶磊鉴为矩形，每片翅片可以套在一根管上，也可以同时套在多根譬上。 (4)双金属轧片式 双金属轧片式翅片管是将铝管紧套在钢管上，然后在铝管上轧出翅片，如图619所示。单金属的轧片管在空冷器中并不使 用。因为通常使用的铝轧片管耐压能力很低，铜轧片管不仅耐压能力低，而且价格昂贵。,第三节 空冷器的翅片管,37,(5)焊片式 焊片式翅
12、片管是将金属翅片焊接到管子上而制成的。常用的材料是钢管钢片，采用高频焊接工艺。 (6)椭圆管式 椭圆管式翅片管是采用椭圆形钢管，套以矩形钢翅片或绕以带状钢翅片，再经表面热镀锌处理。 (7)紊流式 紊流式翅片管是使空气流经翅片管时产生扰流，破坏其边界层，以提高管外膜传热系数。,第三节 空冷器的翅片管,38,紊流式翅片管是在上述几种翅片管的基础上发展起来的。应用于空冷器中较多的是“开槽”型。即在翅片顶端切成沟槽，槽深约为片高13，每片1624个槽，槽侧相临两边翅片向相反方向倾斜，从而产生扰流，如图620所示。除此之外，还有其他形式的紊流式翅片管，如“轮辐型”、“波纹型”等，如图621所示。,第三节
13、 空冷器的翅片管,39,40,(二)翅片管的性能比较 (1)传热性能 图620开槽型翅片管 翅片管的传热性能与翅片和管子间的接触热阻有关，而接触热阻取决于二者之间的接触压力。接触压力越大，接触热阻越小，传热性能越好。显然，焊片式、套片式的传热性能较好，双金属轧片式次之，镶片式和绕片式较差。而开槽型翅片管因增加了气流的扰动，传热系数可提高约20。椭圆管式翅片管的基管外表面积较相同截面积的圆管要多15，且截面形状更适合空气流线，,第三节 空冷器的翅片管,41,所以与空气的接触面积增加更多，管外膜传热系数可提高约25，同时空气阻力可降低约15-20。 （2）耐温性能 当翅片管管壁温度提高时，会导致翅
14、片与管子间的接触压力变化，进而使接触热阻产生变化。如绕片式的翅片张力随温度的升高而迅速降低，因而接触热阻迅速增加。而双金属轧片式则能在较大的温度范围内保持稳定。由于翅片管管壁温度对接触热阻的影响，因此在选用翅片管时应注意它的许用温度。,第三节 空冷器的翅片管,42,(3)耐大气腐蚀能力 翅片管的基管由翅片保护，可以抵抗大气腐蚀。由于各种型式翅片管基管受保护的区域不同，因此耐大气腐蚀的能力各异。各种翅片管翅片的保护能力如图622所示。可见双金属轧片式最好，镶片管和I型绕片管最差，L型和LL型居中，而LL型又比L型较好。 (4)管内耐压能力 翅片管的许用工作压力取决于基管的材质和厚度，但是也与翅片
15、管的型式有关。基管为铝或铜的轧片式翅片管耐压能力很低，在空冷器中并不应用。椭圆管式的基管耐压能力较低，一般情况下工作压力不超过5MPa。镶片式的基管上有轧制的沟槽，许用压力也降低，而且其工作压力随工作温度的增加而降低。,第三节 空冷器的翅片管,43,（5）清理尘垢 翅片管空气侧的尘垢清理，通常采用压缩空气、水蒸汽或高压水。使用这种方法，就要求翅片有一定的刚度。就这点而论，采用钢翅片的焊片式和套片式最佳。紊流式翅片管极易在产生扰流的部位(如沟槽、轮辐孔或其他扰流部位)沉积纤维性尘埃，并且不易清除，因此应根据使用环境作出选择。 (6)制造费用 从翅片的材料消耗来看，绕片式和镶片式较低，双金属轧片式
16、和套片式较高。双金属轧片式的铝材消耗较绕片式的要多l3一l2绕片式中又以LL型的铝材消耗为多，L型次之，I型最少。从制造工艺费用来看，绕片式最低，镶片式次之，双金属轧片式较高，而套片式最高。,第三节 空冷器的翅片管,44,使用翅片管时，应根据工作条件来选择其型式。通常以L型绕片管为基本型式，因其价格最便宜。在节约能源受到普遍重视的情况下，空冷器的介质进口温度一般不会超过150。因此在耐温性能上，L型绕片管完全可以胜任。如果要使用在大气腐蚀较严重的地区，可采用LL型或双金属轧片式翅片管。对于湿式空冷器，双金属轧片式是比较适宜的。对于介质温度较高的空冷器，则应选用镶片式或双金属轧片式翅片管。只有在
17、对各项性能要求都较高的情况下，才选用套片管，因为它的价格较高。,第三节 空冷器的翅片管,45,三、翅片管的基本尺寸 (一)基管外径和厚度 翅片管的基管外径随翅片管型式而异，实际上，在空冷器中国国内外广泛使用的是直径为25mm的管子。管壁厚度由工作压力并考虑腐蚀裕量而定，通用的直径为25mm的管子，由工作压力确定的管壁厚度。,第三节 空冷器的翅片管,46,(二)翅片高度和厚度 增加翅片高度会使翅片表面积增加，但是使翅片效率下降，因而翅片有效面积(翅片面积乘以翅片效率)的增加并不显著。所以选择翅片高度时应综合考虑，取最佳值。各种翅片管翅片高度的选择范围见表68，其中国内常用的翅片高度为12.5一(
18、低翅)和16mm(高翅)两种。一般当管内给热系数大于2093W(m2K)时，采用高翅片；在116-1162W(m2K)时，采用低翅片；在11622093W(m2-K)时，采用高翅片或低翅片都可以；在低于116W(m2K)时，采用光管更经济。翅片厚度的选择，主要考虑翅片强度、制造工艺和腐蚀裕量。国产铝翅片(绕片式、镶片式)和钢翅片(套片式)的厚度，一般均选5mm。,第三节 空冷器的翅片管,47,(三)翅片距 翅片距的数值会影响翅片面积的大小，也会影响空冷器的功率消耗。翅片距的选择，除考虑上述因素外，更要注意管外介质。对于干净的空气，可选择较小的翅片距。对于易使翅片间积垢堵塞的大气环境，应选择较大
19、的翅片距。国外翅片距的选择范围如表69所示。 各种型式的翅片管，由于各自的制造特点不同，因此翅片距各异。实际上，国外大多采用的翅片距是每英寸II片。国内翅片管的翅片距为2.3mm。,第三节 空冷器的翅片管,48,(四)翅化比 翅化比是指单位长度翅片管翅化表面积与光管外表面积之比。而翅化表面积是指翅片管所有与空气接触面积的总和。 翅化比的选择应根据管内介质膜传热系数的大小而定。当管内介质膜传热系数很低时，主要热阻在管内，应选择较小的翅化比。选用的翅化比过大，不但不能有效地增强传热，反而会使以翅化表面积为基准的总传热系数迅速降低。,第三节 空冷器的翅片管,49,增加翅化比固然使空冷器单位尺寸的传热
20、面积增加，但是制造费用也随之增加。因此保证空冷器有较高的单位价格冷却能力，需选择适宜的翅化比。研究表明，最佳翅化比的范围约为1728，目前广泛采用的翅化比均在此范围内。国产翅片管的翅化比有两种，低翅片为17.1，高翅片为23.4。,第三节 空冷器的翅片管,50,(五)管长 国产翅片管的管长有3m、4.5m、6m、9m四种，其中管长为4.5m的一种用于斜顶式空冷器。国外生产的翅片管长度自5ft到40ft。,第三节 空冷器的翅片管,51,四、翅片管的材料 翅片管的基管材料是根据介质性质、工作压力、工作温度和制造工艺而定的。优先采用的基管材料为碳钢轧制的无缝钢管。铝或铝合金管的许用压力和许用温度均很
21、低，一般不超过0.2MPa和150。在工作压力和温度较低而防腐蚀要求又不高的空冷器中，可以采用高频焊接的碳钢有缝钢管，以降低制造费用。只有在对防腐蚀要求很高的小型空冷器中，才采用铜及铜合金。,第三节 空冷器的翅片管,52,翅片材料是根据使用环境和制造工艺来确定的。优先采用的是工业用纯铝轧制的带料。镶片式所用材料应较绕片式的材料有更高的延伸率。双金属轧片式所用的轧片管材是含硅、锰的铝合金管，这样既利于轧制，又利于提高轧制后的翅片硬度。碳钢轧制的带料，可用于套片式、焊片式或某些绕片式(如皱折型)中，但在成型后必须经表面热镀锌处理。只有当防腐蚀要求很高时或在特殊的制造工艺条件下，才采用铜或不锈钢带料
22、为翅片材料。,第三节 空冷器的翅片管,53,一、管束组成 管束是空冷器的主要部分，它有着自己相对独立的结构，可以完整地在空冷器构架上进行装拆。管束由翅片管、管箱和框架(测梁和横梁等受力构件)组成，如图623所示。,第四节 空冷器的管束,54,55,二、管束基本参数及型号 (一)管束基本参数 管束的基本参数有管束型式(指水平式、斜顶式等)、工作压力和温度、翅片管型式和规格、管箱型式、管束长度和宽度、管排数、管程数等。国产空冷器管束的部分规格及其主要参数如表615所示。表中“管束面积”栏内所列数字是换热面积，分子为翅片表面积，分母为光管外表面积。 (二)几个基本参数的选择 (1)管距 为了取得最佳
23、传热性能，所有管束的翅片管都采用三角形排列方式。国产管束的翅片采用其中的等边三角形排列方式，管距数据如图6-24所示。,第四节 空冷器的管束,56,57,(2)管排数 管子排数对经济效果影响很大。排数太少，单位传热面的造价高，同时空气的温升较小，需要的风量较大，当然在采用空冷器较多的生产装置内，还有占地面积过大的问题。排数太多，空气的压降大，风机功率消耗增加，最后导致空冷器的运行费用增加。因此，设计时应根据不同情况合理选择管排数。,第四节 空冷器的管束,58,(3)管程数 管程数的选择取决于管内介质的流速和压降。若选择的管程数较多，可使管内流速及膜传热系数增加，但管内阻力也随之增加。反之，若选
24、择的管程数较少，管内膜传热系数和压降都随之降低。所以要根据传热和阻力的具体要求，选择合适的管程数。 一般情况下可按以下原则进行： 当冷却液体或气体时，所选用的程数要结合空冷器的型号、片数及流速一起考虑。选定后的设备条件(型号、片数及程数)一般要使液体流速在0.51ms，气体质量流速在5 10kgm2s。,第四节 空冷器的管束,59,如果允许的压力降较大，同时管内流体是传热的控制因素时，可先由规定的压力降结合事先估算出来的型号、片数及程数算出流速后，再核算传热面积是否适宜。 图625最佳管排数图 对于冷凝过程，如果对数平均温差的校正系数大于0.8，可采用一管程，否则应考虑采用两管程。对于含不凝气
25、的部分冷凝过程，为了提高管内膜传热系数，应采用两管程或多管程。,第四节 空冷器的管束,60,(4)管束参数与迎风速的对应关系 空冷器管束外框的内壁以内的面积称为迎风面，其数值近似地等于管束的长与宽的乘积。通过该面的空气流速称为迎风面空气流速，简称迎风速。若空气为标准状态时，则迎风速称为标准迎风速。在进行空冷器计算时，用迎风速作为基本参数，比用通过管间的实际风速方便得多。 迎风速太小，则空冷器传热系数下降，所需换热面积增大，设备投资多；迎风速太大，则空气压力降增加，风机功率增大，操作费用提高。因此，必须正确选择合理的迎风速。一般最大不超过34ms(标准状态)，最小不低于14ms(标准状态)。管排
26、少时，风速可大些，反之应小些。,第四节 空冷器的管束,61,(三)管束型号 国产空冷器管束型号的表示方法为 其中：型式是区别水平式和斜顶式，分别以P和X表示；长度和宽度均以m为计量单位；管排数以数字表示；换热面积以分式表示，分子为翅片表面积，分母为光管外表面积，单位为m2；工作压力是指压力等级；翅片管型式是区别绕片式和镶片式等，分别以R和G等字母表示；管程数以罗马数字表示；法兰型式是指进、出口管法兰的密封面型式，分别以a、b和c表示平面型、凸凹面型和榫槽面型。,型 式,长 度,宽 度,管排 数,换热 面积,工作 压力,翅片 管型式,管程 数,法兰 型式,第四节 空冷器的管束,62,示例如下：
27、P93-4 1.6Ra型管束 即：水平式绕片管管束，长度和宽度的名义尺寸分别为9m和3m，4管排，2管程，压力等级为1.6MPa，法兰密封面为平面型，翅片表面积和光管外表面积分别为3020m2和129m2。,第四节 空冷器的管束,63,三、管箱 管箱侧面与翅片管相连，上下两侧各与进出口管子相连。一方面把由入口管输送来的液体均匀分配给翅片管，同时又把从翅片管流出的液体汇集起来，经出口管排出空冷器。有以下几种结构形式。 (一)堵头式管箱 堵头式管箱又称丝堵式管箱，结构形式如图626所示。在每根翅片管管端处有一丝堵，便于装配时胀接翅片管，也便于检修时清扫。这种管箱因为制造简单，广泛用于中、低压管束中
28、。国产管束在工作压力不超过4.0MPa时，均采用这种管箱。,第四节 空冷器的管束,64,65,(二)法兰式管箱 法兰式管箱又称盖板式管箱，结构形式如图627所示。这种管箱的制造技术要求比堵头式管箱高，由于对翅片管和管箱的清扫方便，所以适用于容易产生污垢的介质，如粘油和来自减压装置的不清洁介质等。法兰式管箱的变型为帽盖式，如图628所示。这种管箱对于翅片管的装配和检修更为方便。法兰式和帽盖式管箱的许用压力一般不超过4.0MPa。椭圆管型翅片管因为装配上的需要，一般都采用这种管箱。,第四节 空冷器的管束,66,67,68,(三)集合管式管箱 集合管式管箱上焊有短管，然后再与翅片管焊接，如图629所
29、示。这种管箱适于高压空冷器，使用公称压力为10MPa、16MPa、32MPao。其优点是节约金属，缺点是清洗极为困难。所以适用于清洁、没有污垢的介质。,第四节 空冷器的管束,69,70,(四)半圆管式管箱 半圆管式管箱的结构形式如图630所示。管箱采用全焊接装配，无丝堵、盖板等可拆卸零部件，所以适用于密封性要求很高的管束。但是，管箱为薄钢板焊接件，不能承受过大的压力。通常将这种管箱用于负压状态的管束。,第四节 空冷器的管束,71,72,另外，在多管程空冷器中，介质进出口温差相差很大，进口端管排的热变形远比出口端的热变形大，有可能使管束产生弯曲。因此，当介质进出口温差较大时，可采用分解式管箱，如
30、图631所示。分解式管箱的几种型式，参见图632。,第四节 空冷器的管束,73,74,75,空冷器中几乎都采用立式安装(主轴垂直于地面)的轴流式风机。因为空冷器需要的风量很大，而需要的风压却不是很大。在通常使用的水平式或斜顶式空冷器中，立式安装的风机最容易配置，只有在小型空冷器中，才可能采用卧式安装的轴流式风机。 空冷器风机的典型结构如图633所示。它的主要部分是由叶片和轮毂组成的叶轮、传动装置和动力装置，此外还有风圈、防护网和支架。,第五节 空冷器的风机,76,77,一、风机的分类 空冷器的风机，就其运行特点来说，可分为鼓风式与引风式、可调节式与自动调节式。鼓风式与引风式可参阅本章第一节，这
31、里主要介绍可调节式与自动调节式。 为保证产品质量和减少风机的功率消耗，空冷器风机的风量应该是可以调节的。可调节式与自动调节式风机均能进行风量调节，但是各有特点。,第五节 空冷器的风机,78,二、风机基本几何尺寸和参数 风机的基本几何尺寸是叶轮直径、叶片数和叶片角。 叶轮直径指的是叶尖直径； 叶片数，国产风机均为4片，国外有4片、6片两种； 叶片角是叶片剖面弦线与旋转平面的夹角，如图634所 示。因为叶片为扭曲面，所以取规定剖面处的叶片角称作风机叶片角。国产风机的规定剖面为叶轮直径的75处。 风机的性能参数为风压、风量和轴功率。它们都与叶轮转速有关，而轴功率又受叶尖切向速度的规定值所限制。这个极
32、限值约为61m/s。,第五节 空冷器的风机,79,80,三、降低风机噪声的措施 空冷器的噪声来自它的风机。这种噪声包括空气动力噪声、机械噪声和电机噪声三部分。而起决定作用的是空气动力噪声。它由以下原因造成。 (1)旋转性噪声这种噪声是风机叶片在运行中不断撞击空气而产生的，因此是周期性噪声。其声压取决于叶尖速度和叶片厚度。因此，降低叶尖速度和叶片厚度，都能使这种噪声降低。目前，叶尖速度一般均在50ms甚至40ms左右。F系列风机在降低叶尖速度后的转速值见表623。,第五节 空冷器的风机,81,(2)压差性噪声 这种噪声是由于叶片弦面上下的压差而产生的。因此，降低叶尖速度以降低风压，增加叶片宽度甚
33、至叶片数，都将使这种噪声降低。 (3)回流性噪声 这种噪声是气流通过叶尖间隙和叶根处回流而产生的。因此，降低叶尖速度，减少叶尖间隙和装上挡风盘，都将使这种噪声降低。 (4)涡流性噪声 这种噪声是气流流经叶片弦面后缘时，气流分离而产生的。当叶尖速度和叶片角增加时，分离点向前缘方向移动，涡流区扩大，噪声增加。因此，降低叶尖速度和减小叶片角，都将使这种噪声降低。,第五节 空冷器的风机,82,一、空冷器的调节 空冷器调节的目的是为了控制工艺流体的出温度，以保证生产工艺的需要和产品质量。空冷器由于自身的运行特点，在下述情况下必须进行调节： 气温随昼夜、季节产生变化时； 某些复杂气象(雨、雪天气)时； 某
34、些特殊气候地区(炎热、寒冷)； 管内介质的温度和流量产生变化时。,第六节 空冷器的调节与布置,83,空冷器调节的对象是空气的流量(风量)，有以下几种 方法。 (1)调节风机运行台数 空冷器的每片管束通常是由两台风机提供风量的，调节风机运行台数，可获得三种运行工况：即两台全停；一台运行，一台停；两台全开。从而达到调节风量的目的。 (2)调节风机转速 风机风量与转速的关系为 V=148102 VD3n (61) 式中V 风量，m3h； V 风量系数； D叶轮直径，m；,第六节 空冷器的调节与布置,84,n轴转速，rmin。 可见，风量与转速是线性关系，随转速的增加而增加。但事实上二者之间并非线性关
35、系。因为转速增加时，风压也增加，风量的回流损失也迅速增加。也就是说，随着转速的增加，风量的增加量将越来越减少。 (3)调节风机叶片角 调节风机叶片角，就是用调节气流攻角(气流流过叶片时的真实速度方向与叶片弦线的夹角)的方法改变风量。显然，这种调节方法必须使用可调节式风机或自动调节式风S机。,第六节 空冷器的调节与布置,85,(4)调节百叶窗的开启角 调节百叶窗开启角，是用改变风机出口空气阻力的方法来改变风量。但是百叶窗的调节特性较差，并且在减少风量运行时，并不能相应地减少风机的功率消耗。 另外，为了解决管内流体冬季防冻问题，可采用热风调节。即将一组风机的叶片角调至负值，这样可将临近一组风机排出
36、的热风抽回来作为热风调节，如图635所示。为了保证操作，可在两组管束之间安装引风板或在两组风机之间安装隔墙。,第六节 空冷器的调节与布置,86,87,二、布置上的考虑 空冷器人口的空气温度，有时会高于实际气温，特别是在夏季。当出现这一情况时，空冷器的操作性能就会受到很大的影响。有两方面原因，一是由空冷器排出的热风其中一部分又被风机抽了回来，这个现象叫作热风循环；二是空冷器距离某些温度较高的设备太近。这两个原因中，前者尤为重要。 为了减少或避免热风循环，在布置空冷器时应根据夏季主要风向，合理地进行全装置的布置。最好不要把空冷器布置在大型设备或较高建筑物的下风，否则影响空气流通。风机距离地面也不能太近，一般都放在平台或管桥的上部。对于斜顶式空冷器如果布置不当，更容易引起热风循环。,第六节 空冷器的调节与布置,88,必须注意不要把斜顶式空冷器的管束正对着主要风向，其中特别要考虑夏季的主要风向。 为了减少或避免受温度较高设备的影响，在布置上必须与炉子、换热器、塔、罐及热油泵等有一定的距离，同时在空冷器的下面，不要布置温度较高的设备。 另外为了防止空冷器腐蚀、结垢及为了设备安全，在布置时注意在它的上风不要有腐蚀性气体、粉尘及油气排出。为了保持冷却效果，翅片管上的污垢可以定期用蒸汽或空气喷枪吹扫。,第六节 空冷器的调节与布置,89,汇报完毕 谢谢,