空气冷却器
空冷器简述
空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠
空气冷却器是以环境空气作为冷却介质横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”。
设备，简称空冷器。
采用空气冷却器代替水冷却期进行介质的冷凝冷却不仅可以节约用水，还可以减少水污染。此外还具有维护费用低、运转安全可靠、使用寿命长等还具有维护费用低运转安全可靠使用寿命长等优点。
在炼油厂和石油化工厂的冷换设备中，空气冷
在炼油厂和石油化工厂的冷换设备中空气冷却器成为不可或缺的一类设备。其应用范围包含了塔顶油气冷凝到汽油、柴油冷却的各种不同工况。在化学工业、电力、冶金等行业，空气冷却器也有在化学工业电力冶金等行业空气冷却器也有着广泛的应用。
空冷器的基本部件
管束：由管箱、翅片管和框架的组合件组成。
需要冷却或冷凝的流体在管内通过，
空气在管外横掠流过翅片管束，对热
流体进行冷却或冷凝换热；
轴流风机：一个或几个为一组的轴流风机，驱使轴流风机一个或几个为一组的轴流风机驱使
空气的流动；
构架：空气冷却器管束及风机的支撑部件；附件：有百叶窗、蒸汽盘管、梯子、平台等。
空气冷却器部件示意图
空冷器的分类
按空冷器管束布置型式分类：按空冷器管束布置型式分类?水平式空冷器
?斜顶式空冷器
?立式空冷器
?圆环式空冷器
空冷器的分类
按空冷器通风方式分类：按空冷器通风方式分类?自然通风式空冷器?鼓风式空冷器
?引风式空冷器
空冷器的分类
按空冷器冷却方式分类：按空冷器冷却方式分类?干式空冷器
?湿式空冷器
?干－湿联合空冷器?两侧喷淋联合空冷器；
空冷器的分类
按空冷器风量控制方式分类：按空冷器风量控制方式分类?百叶窗调节式空冷器
?可变角调节式空冷器
?电机调速式空冷器
空冷器的基本类型
?水平式的结构型式
水平引风式水平鼓风式
结构特点及使用场合
结构形式
适用场合及特点
优缺点
适用于任何场合。管束水平放置为了防止冷凝液停留在管水平鼓风式
放置，为了防止冷凝液停留在管中，管子应有3°或1％的倾斜。鼓风式风机叶轮是水平放置，置于管束下方，进入叶片的优点是
置置于管束下方进入叶片的是冷空气。
优点是：结构简单，安装方便，管内热流体和管外空气分布比较均匀。缺点是：
占地面积比较大，管内流动阻力较斜顶式大。
引风式风机叶轮是水平放置，置管束水平引风式
于管束上方，进入叶片的是热空气。
空冷器的基本类型
?直立式的结构形式
风机水平放置式风机垂直放置式
结构特点及使用场合
结构形式
适用场合及特点
优缺点
风机叶轮水平放置
管束立放。风机叶轮可垂直或水平放置多用于湿式空冷优点是：
或水平放置。多用于湿式空冷，干湿联合空冷。安置方向应于平时的风向配合，一般用于气体冷结构紧凑，占地面积小。管内热流体阻力较水平式小。缺点是：
管束内空气分布不均匀易受到凝冷却，也适用于真空系统。进入叶片的是热空气或增湿后的热空气。
管束内空气分布不均匀，易受到外界自然风的干扰；管束不易太长，否则其刚度下降。另外结构略微复杂。
风机叶轮垂直放置
空冷器的基本类型
?斜置式的结构型式
风机为引风式风机为鼓风式
结构特点及使用场合
结构形式
适用场合及特点
优缺点
斜顶鼓风式
适用于任何场合。鼓风式风机叶轮是水平放置，置于管束下方，进入叶片的是冷空气。
优点是：
管内热流体和管外空气分布比较均匀。传热系数比水平式略高。管内流动阻力小。占地面积较小。缺点是：
结构略复杂。
斜管束斜放呈人字形，夹角一般在
60°左右，百叶窗至于管束上斜顶引风式
60左右，百叶窗至于管束上方，风机置于管束上方空间的中央。
空冷器的翅片管
空冷器翅片管类型有：
?有L型翅片管
?LL型翅片管
型翅片管
?G型（镶嵌式）翅片管
?KL滚花型翅片管
?DR型双金属轧制翅片管
?TC型椭圆管套矩形片翅片管
?T60型板翅片翅片管等结构形式。
空冷器的管箱
空冷器管箱型式有：
?丝堵型管箱
?可卸盖板管箱
?集合管式管箱
?可卸帽盖板管箱
?全焊接圆帽管箱
?整体锻造管箱等结构形式
空冷器的风机基本型式
空冷器的风机主要分为两种：
1）引风式
空气先经过管束再至风机。
?引风式风机的优点有：
1.气流分布均匀，
2.噪音较小，
3.管束下部空间可以利用，
?缺点有：
1.风机安装在管束的上部，受管束高温的影响，不利于维护风机。
2.经管束后进入风机的空气温度较高，故引风式比鼓风式消耗功
率约大10%。3.管束需从下部检修，操作不方便。
空冷器的风机基本型式
2）鼓风式
空气先经过风机再至管束。
鼓风式风机的优点有
?鼓风式风机的优点有：
1.易于产生湍流，对传热有利。
2.操作费用较低。
3.可以从上部检修管束，操作方便。
?缺点有：
1.气流分布不均匀。
1气流分布不均匀
2.管束上部敞开容易受日光和雨水的影响。
表面蒸发式空冷器
?表面蒸发式空冷器，其结构由水箱、光管管束、表面蒸发式空冷器其结构由水箱光管管束喷淋除雾、预冷、风机等零部件组成，是一种将水冷与空冷传热与传质过程融为一体且将水冷与空冷，传热与传质过程融为一体，且兼有两者之长的新型、高效冷却设备，具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低、构紧凑传热效率高投资省操作费用低
安装维护方便、占地面积小等特点，适用于炼油、化、冶金、制冷、轻、电力等行业，油、化工、冶金、制冷、轻工、电力等行业，其原理是管外水膜的蒸发强化传热，即从目前普通空冷的显热传热升华为潜热传热。
表面蒸发式空冷器结构图
久泰能源内蒙古有限公司100万吨甲醇10万吨二甲醚项目 热电工程 50M W抽凝机组直接空冷系统 技术规范书 久泰能源内蒙古有限公司 2007年11月
本规范书适用于久泰能源内蒙古有限公司100万吨甲醇10万吨二甲醚项目热电工程汽轮机配套用直接空冷凝汽器系统及系统内附属设备的供货，它提出空冷系统的设计、性能及所属设备的功能、结构、制造、安装和试验等方面的技术要求，以及明确了设计和供货范围、设计接口等。本规范书仅限于招、投标阶段使用。 1 项目说明 1.1 项目名称：久泰能源内蒙古有限公司100万吨甲醇10万吨二甲醚项目热电工程 1.2 业主名称：久泰能源内蒙古有限公司 1.3 工程概况 本项目装机规模为：3×240t/h高温高压循环流化床锅炉+1×50MW抽汽凝汽式汽轮发电机组。 汽轮机由南京汽轮电机（集团）有限责任公司提供。 交货地点为内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗大路工业园区该项目施工现场。 2 技术要求 2.1 总体要求 2.1.1空冷器系统应由卖方保证整体性能，保证所提供的空冷器系统技术性能和经济指标处于国内先进水平，保证系统应持续、安全、高效地运行不低于30 年。 2.1.2 卖方所提供的设备，应是全新、高性能、安全、运行经济、功能完整的空冷器系统，所有设备应无外部变形、振动或腐蚀。 2.1.3卖方负责系统的成套设计，设计时必须考虑空冷器系统的占地面积、重量和连接管道的阻力降，以减少支撑结构的负担和保证汽轮机的正常运行。 2.1.4 卖方应负责供货范围内设备的设计、制造、供货、服务、安装指导、调试和性能测试。 2.1.5 本技术规范为空冷器系统的最低要求，并未规定所有的技术要求和使用标准，在不降低协议提出的安全度与可靠性的条件下，不限制新技术的使用。 2.1.6 本技术规范中所提供的设备，应遵循所有相关规范和标准，以及安装现场所在地的法律和条例，包括卫生、安全和环保（H.S.E）。卖方应保证遵守。 2.1.7 空冷器系统应满足本技术规范的文字说明、工作范围及附图陈述的所有要求，如果发生矛盾，以较高的要求为准并需由买方确认。 2.2 具体要求 2.2.1空冷器系统安装地点位于寒冷地区，户外运行，结构件最低温度为-36.3℃。其钢结构及连接件、支吊架部件等，应防止冷淬事故发生，散热管翅片、风机叶片以及风筒的材质应适应当地极端最低温度-36.3℃环境，应达到C级低温标准并通过-5摄氏度的低温冲击试验，能在当地环境下长期稳定的运行，保证在冬季极端最低气温和最小负荷的运行条
空冷器配管设计导则 AIR COOLERS PIPING ARRANGMENT NOTES: 1.在空气冷却器（AIR FAN COOLER）中，被冷却流体在管路中应往下流。塔 槽顶部与空气冷却之进口端间，管路不可有POCKET; 2.在空气冷却器之流体为二相流时，入口需为对称配管； 3.空气冷却器之进口NOZZLE多于6小时，须先分二股进入，以使入口分配 均匀，四个以下的NOZZLE可同时由一侧进入； 4.进口端管线和其相接设备间的管线，在挠性允许范围内，愈短愈好； 5.进口管线常为高温，热膨胀量较大，且空气冷却之NOZZLE极为脆弱，故 特别考虑管线之挠性、应力、支撑问题； 6.空气冷却器在配置时，须考虑马达，风扇之维护，吊装空间； 7.空气冷却器之操作平台，在CROSS WALKWAY和CENTER WALKWAY之 宽度为760MM。两翼侧端之宽度MIN.为1，200MM,当空器冷却器之长度超过15M时，须另做一个CROSS WALKWAY; 8.在进出口端之维护平台其宽度为760MM,并须有爬梯和CROSS WALKWAY 相连接； 9.爬梯起点在地面，当操作平台高于3M，或爬梯起点于平台上，平台与平台 之高度超过2.4M时，皆须加GAGE以确保安全； 10.当须装置THERMOWELL CONNECTION和PRESSURE GATE时，尽可能 接近NOZZLE; 11.在空气冷却器进口端须加装一对FL’G以利于拆卸维护空气冷却器时之吊 装； 12.气体在MAIN HEADER中将会产生CONDENSATE,而使管路堵塞，故必须 将MAIN HEADER置于较AIR COOLER之INLET NOZZLE为高之地方，切不可妨碍维护、吊装空间； 13.为了减少压力降，从MANIFOLD至AIR COOLER NOZZLE.之管路可配置 呈直线，并且越短越好，如此才可推动AIR COOLER, 利用AIR COOLER 之CAP来吸收膨胀量； 14.栏杆和AIR COOLER之空间须保持150-200之距离，以利于维护操作； 15.在DOUBLE PASS之AIR COOLER中，OUTLET和INLET在同一侧时，则 须再详细考虑膨胀量之大小和方向，而决定是否可为直线配管（NOZZLE到HEADER）, 或作LOOP来降低NOZZLE之受力； 16.利用HEADER BOX间之GAP还无法达到完全吸收其膨胀量时，可同时使 用COOL SPRING之方法来补助； 17.利用HEADER BOX之GAP来吸收管线热膨胀量时，GAP之大小必须依API 661CODE之规定，且须详细核对场上制造图及计算膨胀量。
空冷式换热器安装施工要求 Installation of air-cooled heat exchanger construction requirements 中国化学工程第十一建设有限公司储可春 所谓空冷器它是将空气当成冷却媒介，是一种热交换设备，被大量应用于石化及炼油等领域之中，空冷器的安装质量，是确保其运行稳定的关键因素。 Abstract: Air cooler is a heat exchange equipment which uses air as the cooling medium. It is widely used in the petrochemical, oil r efining, and other areas. The installation quality of air cooler is the key factor to ensure its stable operation. 关键词：空冷器安装偏差质量 Keywords：Air cooler installation deviation quality 一、安装前的准备 1、施工前，安装人员要熟悉图纸及有关技术说明。 2、做好工机具的准备工作，如：吊车、吊具、倒链、电焊机等。机具应确保其性能良好； 计量器具、水平仪器、角尺等应校验合格并在有效期内。 3、现场配备必要的防护用具及劳保用品，如安全带、安全绳等。 4、按照发货清单，检查设备的零部件是否完整、齐全，是否用损坏和变形，如有损坏和 变形，需及时修理或校正；如有缺失或不足，及时联系厂家解决。 5、必须将零件上的尘土、油污等清除干净后方可安装； 6、按照施工图纸及设计要求进行空冷器基础的验收工作。立柱基础螺栓的相对距离和安 装的高度按下述要求检查：（3） a）立柱基础中心距a与图样名义尺寸的允许偏差为±3mm； b）固定螺栓中心距b与图样名义尺寸的允许偏差为±3mm； c）立柱基础中心线的对角线c与图样名义尺寸的允许偏差为±3mm； d）立柱基础的标高d与图样名义尺寸的允许偏差为±3mm；
1、工程概述 宝氮集团10万吨/年甲醇制芳烃工程合成油装置共有空冷器两台(C40211、C40212)，分布在402A管廊和402B1#钢平台上。C40211共6片，合计重量110.63t，其中单片管束重量为6.55t；C40212共2片，合计重量28.6t，其中单片管束重量为8.45t。C40211空冷器及构架安装于管廊框架顶部13m标高上，C40212空冷器及构架安装于1#钢平台顶部11m 标高上。为安全、高效、高质量的完成空冷器安装施工任务，特编制此施工方案。 2、编制依据 2.1重庆天瑞制造厂家所带随机资料及安装指导说明书 2.2石油化工设备安装工程质量检验评定标准 SH3514-2001 2.3中低压化工设备施工及验收规范 HGJ209-83 2.4空冷式换热器 GB/T15386-94 2.5钢结构工程施工及验收规范 GB50205-2001 3、管理组织机构
a.项目经理负责进度、质量、安全、技术全面工作，对整个项目工作负全责。 b.项目总工负责组织施工方案及施工作业指导书的编审，和重要施工方案的编制、交底；组织工地内部的工序交接，并负责组织二级质量验收工作。 c.技术部在项目经理的直接领导下,对项目的技术管理、质量管理、信息管理工作全面负责。负责组织向施工负责人进行书面施工技术交底。指导、检查技术人员的日常工作。复核特殊过程、关键工序的施工技术交底。检查、指导现场施工人员对施工技术交底的执行落实情况，及时纠正现场的违规操作编制施工过程中的重大施工方案，并按规定及时向上级技术管理部门报审。 d.质安部负责对工程质量进行监督检查，负责工地的二级质量验收工作，配合质检部门及监理公司进行三级验收工作。 e. 设材部负责所领取的材料符合设计要求，无质量保证书或合格证者不给予领用。施工工机具，无合格证的工器具及到期未经检验的计量器 具，不得进行发放。
一、空冷器基础知识 1.什么是空冷器？ 答：空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”，也称“空气冷却式换热器”。空冷器也叫做翅片风机，常用它代替水冷式壳－管式换热器冷却介质，水资源短缺地区尤为突出。 2.空冷器主要由哪几部分设备或部件构成？ 答: 空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗所组成。 3.空冷器如何分类？ 答：以空冷器冷却方式分类，可分为：干式空冷器，湿式空冷器，干－湿联合空冷器，两侧喷淋联合空冷器；以空冷器管束布置型式分类，可分为：水平式空冷器，斜顶式空冷器，立式空冷器，圆环式空冷器；以空冷器通风方式分类，可分为：自然通风式空冷器、鼓风式空冷器、引风式空冷器。 4.空冷器翅片管有那些型式？ 答：空冷器翅片管有L型翅片管，LL型翅片管，G型（镶嵌式）翅片管，KL 滚花型翅片管，DR型双金属轧制翅片管，TC型椭圆管套矩形片翅片管，T60型板翅片翅片管等结构形式。 5.空冷器管箱有哪些型式？ 答：空冷器管箱有丝堵型管箱，可卸盖板管箱，集合管式管箱，可卸帽盖板管箱，全焊接圆帽管箱，整体锻造管箱等结构形式。 6.空冷器的风机有哪些基本型式？ 答: 引风式风机的优点有：1.气流分布均匀，2.噪音较小，3.管束下部空间可以利用，缺点有：1.风机安装在管束的上部，受管束高温的影响，不利于维护风机。2.经管束后进入风机的空气温度较高，故引风式比鼓风式消耗功率约大10%。3.管束需从下部检修，操作不方便。 8.鼓风式风机有哪些优缺点？ 答: 鼓风式风机的优点有：1.易于产生湍流，对传热有利。2.操作费用较低。3.可以从上部检修管束，操作方便。缺点有：1.气流分布不均匀。2. 管束上部敞开容易受日光和雨水的影响。 二、设计
空冷式换热器 1.空冷器型号的说明 为方便用户，我公司空冷器型号均参照GB/T15386-97《空冷式换热器》编制。 1.1管束 1.1.1管束型号的表示方法： □□□□□□□/□□□□ 翅片管基管材料（见1.1.2） 法兰密封面形式（见表1） 管程数（用罗马数字表示） 翅片管形式（见表3） 翅化比（见表2） 管箱型式（见表1） 设计压力 管束换热面积 管排数 管束公称直径：长×宽m 管束型式（见表1） 1.1.2管束型式与代号见表 表1 管束型式与代号 翅片管基管材料：当选用碳钢时可缺省，当选用武汉市润之达石化设备有限公司S、Cl-腐蚀稀土合金材料09Cr2AlMoRE时标注D，12Cr2AlMoV时标注R，选用其的抗H 2 它材料也应标注。 标注示例： a.鼓风式水平管束：长9m、宽2m；6排管；基管换热面积140m2；设计压力4Mpa；可卸盖板式管箱；双金属轧制翅片管，翅化比23.4；Ⅵ管程；接管法兰密封面凹凸面；材料09Cr2AlMoRE，管束型号为：GP9×2-6-140-4.0K1-23.4/DR-VIMFMD。 b.引风式水平管束：长9m、宽3m；6排管；基管换热面积193m2；设计压力2.5Mpa；丝堵式管箱；L型翅片管，翅化比23.4；Ⅱ管程；接管法兰密封面环连接面；材料为碳钢的管束型号为：YP9×3-6-193-2.5S-23.4/L-ⅡRJ。
表2 翅化比及迎风面积比（参照JB/T4740-1997）
1.2构架 1.2.1构架型号表示方法： □□□□ 风箱型式（见表3） 风机直径×102mm/台数 构架公称尺寸长×宽m（对斜顶式构架为长×宽×斜边长） 开（闭）型 构架型式（见表3） 标注示例： a.鼓风式空冷器水平构架长9m、宽4m；风机直径3000mm，2台，方箱型风箱；闭式构架型号为：GJP9×4B-30/2F。 1.2.2型式与代号 表3 1.3风机 1.3.1风机型号表示方法： □□□□□□□ 电动机功率KW 风机传动方式（见表4） 叶片数（见表4） 叶片型式（见表4） 叶轮直径×102mm 风量调节方式（见表4） 通风方式（见表4） 标注示例： a.鼓风式，停机手动调角风机；直径2400mm、B型玻璃钢叶片；叶片数4个；悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率18.5KW的风机型号：G-TF24B4-Vs18.5 b.引风式，自动调角风机；直径3000mm、R型玻璃钢叶片；叶片数6个；悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率15KW的风机型号：Y-2FJ30R6-Vs15
空冷器管束泄漏的处理方法 1.换热管堵漏 空冷器管束经过一段时间的运行后，由于腐蚀等原因造成穿漏，可以采用化学粘补、打卡注胶和堵管等修理方法处理。当换热管泄漏量小时，可在不停车的情况下将管外的翅片除去，然后再进行化学粘补包扎或打卡注胶堵漏；如果不能用上述方法消漏，则应将管束停车吹扫干净，拆开管箱上的丝堵，在换热管两端用角度3°～5°的金属圆台体堵塞，以达到消漏。 2. 换管 当空冷器管束非均匀腐蚀或制造缺陷而泄漏时，可采用换管消漏。首先将要更换的管子拆下，清洗管箱管孔。更换新管时，将管子中间稍拉弯曲，即可从两端管板孔穿入，穿入后进行胀接或焊接。空冷器翅片管的管子材料如何选用？ 一般来说，翅片管的基管和翅片可采用各种金属材料进行组合，但在具体选用时既要考虑被冷介质的性质，操作条件，也要考虑材料本身的工艺性能、价格等因素。管子的材料一般用碳钢、不锈钢、铜、铝、钛、镍、铜合金、蒙乃尔合金以及碳钢-不锈钢双金属管，也有在碳钢管内衬一层搪瓷。 应用最多的是无缝钢管。在工作压力和温度较低而对防腐要求又不高的空冷器中，可采用高频焊接的有缝碳钢管，以降低造价。铝和铝合金管子只在低于0.2 MPa和150℃条件下使用。 空冷器风机的叶片制造材料主要有两种： 1.铸铝叶片 强度及耐温性均好，但总量因素使其只能用于薄翼型叶片，空气效率较低。 2.玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）叶片
●强度好，耐温性差，一般为空腔薄壁结构或泡沫塑料填充，适用于各种叶型截面，制造精度 高，空气效率亦高。 叶片损坏原因： ●叶片安装不当 ●叶片材质缺陷 处理方法： ●重新装配叶片并调整好叶片的角度；每台风机叶片的安装角度应按空冷器单元或组的设计总 装图规定的角度，或按操作工况要求的角度安装。叶片角度误差不得大于±0.5°，安装角度的测量部位在叶片的标线位置（叶片出厂时，一般在叶片上涂有黄色或其他颜色标线位置标记）。 ●更换叶片 空冷器的检修维护 空冷器检修包括哪些主要内容： ?清扫检查管箱及管束。 ?更换腐蚀严重的管箱丝堵、管箱法兰的联接螺栓及丝堵、法兰垫片。 ?检查修复风筒、百叶窗及喷水设施。 ?处理泄漏的管子。 ?校验安全附件。 ?整体更换管束。 ?对管束进行试压。 ?检查修理轴流风机。 空冷器管束的维护注意事项 1.检查管束各密封面不得有泄漏现象.如有泄漏时,丝堵式管箱可将丝堵适当拧紧,仍无效果时,应停机更换垫圈或换丝堵（凡需更换垫片或螺接紧固件时,应先停机并将介质防空,然后进行）. 2.翅片管端泄漏时,允许将管子重胀.重胀次数不得超过2次,并注意不要过胀.无法用胀接修复时应更换翅片管.作为临时措施,也允许用金属塞堵塞. 3.如需到管束表面上检查时,应在翅片管上垫以木板或橡胶板,以免损坏翅片. 4.铝翅片如被碰倒时,应用专用工具（扁口钳）扶直. 5.定期清除翅片上的尘垢以减少空气阻力,保持冷却能力.清除方法用压力水或压缩蒸汽冲刷. 6.检查管束热偿结构工作是否正常,浮动管箱移动必须灵活,不允许有滞卡现象. 7.定期维护时,应用蒸汽及水冲刷管束内部,务必将污垢除净.并应检查腐蚀厚度,其值不应超过规定值（碳钢为3毫米）.检查后重新安装时.应更换丝堵垫片及法兰. 8.定期维护时,应在管束外表面（不包括翅片表面）涂一层银粉漆. 空冷器管束操作时应注意的事项 1.管内介质、温度、压力均应符合设计条件,严禁超压,超温操作. 2.管内升压、升温时,应缓慢逐级递升,以免因冲击驟热而损坏设备. 3.空冷器正常操作时,应先开启风机,再向管束内通入介质.停止操作时,应先停止向管束内通入介质,后停风机. 4.易凝介质于冬季操作时,其程序与3条相反. 5.负压操作的空冷器开机时,应先开启抽气器,管内达到规定的真空度时再启动风机,然后通入管内介质,停机时,按相反程序操作.冬季操作时,开启抽气器达到规定真空度后,先通入管内介质,再启动风机,以免管内冻结无法运行. 6.停车时,应用低压蒸汽吹扫并排净凝液,以免冻结和腐蚀. 7.开车前应将浮动管箱两端的紧定螺钉卸掉,保证浮动管箱在运行过程中可自由移动,以补偿翅片管
空冷器和水冷器有什么区别？ 以光管传热面积为基础进行比较，空冷器的投资费用是水冷器的2～3倍以上（仅指硬件费用），其主要原因有两个。第一，空气的热导率远比水的热导率低，这势必会使传热系数降的更低。第二，由于设计时取用的环境温度总是比水高，所以空冷器的对数平均温差总是较低，尤其是在工艺介质出口温度很低的情况下更是如此。 由于这两个原因，故在相同热负荷下空冷器所需的传热面积比水冷要大的多。且其较大传热面积所需之复杂支撑系统，又更多地增加了费用。 但是，正如工程师们所知，设备的投资（或固定）费用仅是整个费用的一部分，重要的是应考虑总费用，即固定投资费用与操作费用之和。水冷器的操作费用比空冷器大得多，这是因为其中包含了初始生水、补充冷却水、水处理化学药品、工厂凉水塔的费用。水很缺乏时，水冷器的操作费用就回增加，因此从经济考虑，更倾向于使用空冷器。 空冷器的优缺点 空冷器与水冷器相比有几个很重要的优点： 其中之一就是水不直接用作冷却介质，因此用在水上的费用高，如生水、补充水及水处理用化学药品的费用都没有。冷却器的设置以工厂本身均毋需靠近水源（如河流或湖泊），故水源的热损失和化学污染得以预防。维护费用也减少，因为不在需要频繁清洗冷却器水侧的水垢、微生物结垢及沉积物等所花费的费用。且还去掉了相应的管线，安装也更加简单。 另一个优点是空冷器可以连续操作，即使在动力失效时也可以通过自然风在降低了换热能力的条件下来运转。 最后，介质流体出口温度（以及在这方面的热负荷）的控制可以通过各种方法来完成，例如启动或关闭风机，使用二档或可变速率的电动机，使用自调风机（即使风机运转时，叶片也可调）等等。 限制范围：当然，空冷器也有许多局限性。如前所述，与水相比，空气的热导率和比热要低的多，故使空冷器的初始费用要比水冷器多得多。 在寒冷的气候下，必须附加防寒设施以保证介质不致低于冷冻温度，这也增加了最初的投资费用。 比较经济的方法是让介质流体的出口温度与环境空气之间的温差在10～15℃的范围内，在
空冷器计算过程 空冷器 空冷器换热效果好，结构简单，节约水资源，没有水污染等问题，比水冷更经济，故选用空冷器。 1．计算依据 （1）进出空冷器的流量和组成： 组分 （2）设计温度40℃ （3）进空冷器温度420℃，出空冷器温度80℃ （4）进出口压力0.06MPa（表压） （5）换热量Q=2.37×106KJ/h 2．设计计算（参考资料《化工装置的工艺设计》） 查《化工装置的工艺设计》表9-31得轻有机物的传热系数为10英热单位/英尺2.h. 换算为国际单位制：K=10×0.86×4.18=204.25KJ/m2.h.℃ 假设空气温升15.3℃ 按逆流：△t1=420-55.3=364.7℃ △t2=80-40=40℃ △tm1=146.91℃ 取温差校正系数Φ=0.8 △tm=△tm1.Φ=146.91×0.8=117.53℃ 则所需普通光管的表面积： A0=Q/K.△tm（4—1） =2.37×106/(204.25×117.53 =98.73m2 由(T2-T1)/K=1.86查《化工装置的工艺设计》图9-120得： 最佳管排数为n=6 又由n=6查表9-33得 迎面风速FV=165米/分 表面积/迎风面积=A0/F2=7.60 则：F2=A0/7.60=98.73/7.60=12.99m2 由F1= Q/(t2-t1)FV17.3 （4—2） 式中Q—换热量,Kcal/h
(t2-t1)—空气温升 FV—迎面风速，米/分 代入数据F1=2.37×106/(15.3×165×17.3=12.98m2 取ξ=0.01 F2-F1=12.99-12.98=0.01≤ξ 即空气出口温度假设合理 以光管外表面为基准的空冷器的换热面积为98.73m2 参考鸿化厂选φ377×12的换热管 管长L=98.73×4/π×0.3532=1010米 管内流速u=143.07×22.4×4/π×0.3532=2762.5m/h=9.2m/s u=9.2m/s符合换热管内流速范围15—30米/秒，故换热管选择合理空冷器规格及型号：φ377×1010 F=98.73m2 评价，未作翅片面积核算。。。
附录E 编号： 空冷器检修施工方案 装置名称： 设备名称： 设备位号： 工作令号： 编制： 审核： 会签： 审批： 二○一年月日
目录 一、项目名称、概况 二、检修内容 三、施工验收标准、质量管理程序文件 四、施工组织及HSE、质量控制体系 五、主要施工工器具 六、施工方法和步骤 七、关键质量控制点及质量验收指标 八、人员配备及相关资质要求 九、检验仪器设备清单 十、HSE措施和注意事项 十一、施工网络进度、施工平面图 十二、备品备件表 十三、检修施工危害分析记录表 十四、检修施工作业环境因素表 十五、应急措施
一、项目名称、概况 1、设备简介 （1）设备名称： （2）设备位号： （3）设备型号： （4）设备参数： 2、概况 二、检修内容 1、拆除与旧设备连接的所有管线与法兰。 2、清扫检查管箱、换热管及翅片。 3、更换腐蚀严重的管箱丝堵、管箱法兰的联接螺栓及丝堵、法兰垫片。 4、打开堵头，检查管箱内、管子胀口及管内部腐蚀及结垢。 5、检查修复风筒、百叶窗及喷水设施。 6、处理泄漏的管子。 7、整体更换管束。 8、新空冷器试压消漏。 9、吊车配合新旧空冷器拆装。 10、平台、梯子及钢结构拆装。 11、空冷器接管重新配管安装。 12、空冷器接水槽及接管恢复，重新焊接，试水消漏。 13、各连接阀门及油漆保温等恢复。 三、施工验收标准、质量管理程序文件 1、SHS 01010-2004 《空气冷却器维护检修规程》 2、HG 20201-2000 《工程建设安装工程起重施工规范》 3、SHS 01034-2004 《设备及管道油漆检修规程》 4、GB 50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》 5、SH 3501-2011 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 6、GB 50235-2010 《工业金属管道工程施工及验收规范》 7、JGJ 46－2005 《施工现场临时用电安全技术规范》 8、SH 3505-1999 《石油化工施工安全技术规程》 9、Q/YPMC-M01-2012 《质量手册》
I don't know who will be interested with my topic. Any way I’ll try my best to squeeze out my time to write more.
Today’s topic: Air-cooled Heat Exchanger Design
Highly recommended Technical Paper: “Effectively Design Air-cooled Heat Exchangers”, by R. Mukherjee, published on CHEMICAL ENGINEERING PROCESS / FEB 1997 Page 26 to 46. Abstract: This primer discusses the thermal design of ACHEs and the optimization of the thermal design, and offers guidance on selecting ACHEs for various applications. API 661—Petroleum, petrochemical and natural gas industries—Air –Cooled heat exchangers Applications:
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Forced and induced draft air cooled heat exchangers Recirculation and shoe-box air cooled heat exchangers Hydrocarbon process and steam condensers Large engine radiators Turbine lube oil coolers Turbine intercoolers Natural gas and vapor coolers Combustion pre-heaters Flue gas re-heaters Lethal service Unique customizations
Recommend Vendor: Hudson Products Corporation GEA Rainey Corporation Jord International Korea Heat Exchanger Ind. Co., Ltd. FBM Hudson Italiana SpA Air Cooler Design Heat Transfer Basics Air cooled heat exchangers rely on thermodynamic properties of heat transfer. Specifically, heat transfer is energy released over time. Two standard formulas used to calculate heat transfer are as follows:
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Duty=Fluid Mass Flow * Cp * Delta T The overall heat-transfer coefficient, U, is determined as follows:
空冷器安装施工程序 SDB/RP/CTRU/JS/03
目录 1.0 目的及适应范围...................................................... 2.0 编制依据............................................................ 3.0 人员及职责.......................................................... 4.0 施工程序............................................................ 5.0 施工记录............................................................ 6.0 修订注释............................................................
1.0 目的及适应范围 本程序规定空冷器现场处置、安装。需要时，该工作由安装工程师结合厂家代表一起完成。 2.0 编制依据 项目标准和规范 批准的施工设计图 厂家产品合格证和质量证明书 3.0 人员及职责 设备安装工程师负责空冷器安装的现场技术管理工作；吊装工程师负责空冷器吊装的技术管理工作。 4.0 施工程序 4.1 施工程序 空冷器安装程序如下： 施工准备→设备检查→设备就位→找平找正→调整间隙→接电试运 4.2 设备检查验收 空冷器到货后及时开箱检查、报验，出厂合格证书，质量证明书及安装说明书应齐全。设备附件齐全，外观质量完好无损，实物符合图样要求。 4.3 空冷器框架梁上安装空冷器的位置标高水平度螺孔尺寸及距离，均应符合空冷器 的图样要求。 4.4 空冷器安装 空冷器的侧梁上带有伸缩用的导滑螺栓，吊装时必须紧固，安装后立即松开。当空冷器的漏气间隙大于10毫米时，应采用有效的密封措施。空冷器的风机叶片，必须按制造厂装配标记进行组装，风筒的内壁于叶片尖的间隙，必须符合设计要求间隙均匀。 4.5 空冷器的电动机及传动机构安装、调整、试车应符合有关标准和技术文件规定。 5.0 施工记录 设备检验记录
H T R I7教程 01界面熟悉 1.双击快捷图标，打开程序界面： HTRI启动界面 2.创建一个“新的空冷器” 3.设置自己熟悉的一套单位制，比如MKH公制，也可以通过
空冷器检修施工方案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
附录E 编号： 空冷器检修施工方案 装置名称： 设备名称： 设备位号： 工作令号： 编制： 审核： 会签： 审批： 二○一年月日
目录 一、项目名称、概况 二、检修内容 三、施工验收标准、质量管理程序文件 四、施工组织及HSE、质量控制体系 五、主要施工工器具 六、施工方法和步骤 七、关键质量控制点及质量验收指标 八、人员配备及相关资质要求 九、检验仪器设备清单 十、HSE措施和注意事项 十一、施工网络进度、施工平面图 十二、备品备件表 十三、检修施工危害分析记录表 十四、检修施工作业环境因素表 十五、应急措施
一、项目名称、概况 1、设备简介 （1）设备名称： （2）设备位号： （3）设备型号： （4 2、概况 二、检修内容 1、拆除与旧设备连接的所有管线与法兰。 2、清扫检查管箱、换热管及翅片。 3、更换腐蚀严重的管箱丝堵、管箱法兰的联接螺栓及丝堵、法兰垫片。 4、打开堵头，检查管箱内、管子胀口及管内部腐蚀及结垢。 5、检查修复风筒、百叶窗及喷水设施。 6、处理泄漏的管子。 7、整体更换管束。 8、新空冷器试压消漏。 9、吊车配合新旧空冷器拆装。 10、平台、梯子及钢结构拆装。 11、空冷器接管重新配管安装。 12、空冷器接水槽及接管恢复，重新焊接，试水消漏。 13、各连接阀门及油漆保温等恢复。 三、施工验收标准、质量管理程序文件
1、SHS 01010-2004 《空气冷却器维护检修规程》 2、HG 20201-2000 《工程建设安装工程起重施工规范》 3、SHS 01034-2004 《设备及管道油漆检修规程》 4、GB 50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》 5、SH 3501-2011 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 6、GB 50235-2010 《工业金属管道工程施工及验收规范》 7、JGJ 46－2005 《施工现场临时用电安全技术规范》 8、SH 3505-1999 《石油化工施工安全技术规程》 9、Q/YPMC-M01-2012 《质量手册》 10、Q/YPMC-QP01～33-2012 所有相关程序文件和管理制度 四、施工组织及HSE、质量控制体系 1、施工组织 2、质量保证体系
空冷器安装方案 8.11中变气冷却器安装方案 8.11.1概述 沧州炼油厂1万标m3/时制氢装置有中变冷却器A-101一台，气操作介质为中变气，管束形式为ZP6*3/6-441/147-2.7S,分机型式为Y-TF24B6-YS18.5。 8.11.2施工工序 (1).设备验收 1).结构件、零部件和材料必须有质量证明书，其质量应符合设计和规范的规定。 2).空冷器的管束、浮头管箱、百叶窗等必须有质量证明书，其质量必须符合设计和规范的规定。 (2).焊接工作必须由经考试合格并持有效资格证的焊工担任。 8.11.4空冷器安装 (1).空冷器构架安装 1).构架安装的规定 a.构架安装孔无气割扩孔，螺栓的穿入方向一致，螺栓的螺纹应露 处螺母2~3扣，法兰密封面无损伤。 b.柱和梁应横平竖直，分箱壁表面平服，风筒壁表面圆滑、无焊疤
和锤痕。 c.密封焊缝的质量应符合：护板的焊缝边缘与型钢应结合紧密，焊 缝平直，护板的对接焊缝目测应看不出错边，角焊缝应无明显地咬边。 2).允许偏差 a.立柱的铅垂度不得超过立柱纵长的千分之一，且不超过25mm。 b.各立柱相互之间平面位置偏差应符合下表规定。 c.风筒安装的尺寸偏差和符合下表的规定： d.电机、电动机座中心的位置不得超过±2mm。 (2).空冷器安装 1).安装规定 a.翅片管安装后，翅片无损伤，或经过矫正梳直后，无明显的折痕。
b.管术的托板焊缝应饱满，与柱和斜构架应垂直，并与管束紧密接触。百叶窗的窗叶开启自如，全关位置时窗页之间的间隙不应超过3mm，百叶窗内应无杂物，精加工表面的转动部位应涂防锈脂。 2).允许偏差 a.焊在柱上或斜构架上的管束托板，其上、下位置的允许偏差应不超过3mm。 b.水平管束的标记不超过±5mm。 c.水平管束的水平度应不超过管束长度的1/1000。 d.入口管中心与基准之间的距离不超过±3mm。 8.11.5安全措施 (1).进入现场必须戴好安全帽,登高作业及好安全带。 (2).吊装设备、组件的过程中，务必注意对设备、组件的保护。 (3).设备吊装过程中必须有专人指挥,工作应协调一致。
空冷式热交换器产品安全注册管理办法 全国锅炉压力容器标准化技术委员会全国锅炉压力容器标准化技术委员会热交换器分技术委员会 二○一三年十月
前言 空冷式热交换器（以下简称“空冷器”）具有节水效果好、操作费用低、环境污染小的优点，广泛应用于炼油、化工、电力、冶金等行业，并大量取代水冷式换热器，成为这些行业中的主要工艺设备之一。空冷器的设计、制造和操作使用安全性非常重要，直接影响到相关行业的设备运行和安全，由于其结构的特殊性，未列入《压力容器安全技术监察规程》监察范围。然而，随着技术的不断进步，空冷器的工作压力不断增高，介质的毒性、易燃易爆和腐蚀等危害性日益增大，为此，原全国压力容器标准化技术委员会于2000年组织制定了《空冷式热交换器产品安全注册管理办法》（以下简称《办法》），对其实施自愿性产品安全注册管理。 空冷式热交换器产品安全注册工作实施以来，得到了生产企业的积极响应，也得到了政府主管部门、相关行业、使用单位和生产企业及市场的高度认可和大力支持，对于保证产品质量、规范行业管理和加强行业自律发挥了积极的作用，是市场经济条件下发挥技术组织优势帮助政府进行多元化质量监管的成功探索。 本《办法》根据NB/T47007-2010《空冷式热交换器》及2001版《空冷式热交换器产品安全注册管理办法》的实施经验进行了修改与完善，主要增加了风机单元，增加与细化了若干条件要求，但程序上未进行实质性调整。在本《办法》实施期间及修订过程中，得到了国家质检总局特设局和各省市技术监督部门及生产企业的大力支持，并广泛征求了获证企业和行业的意见。 本《办法》实施的目的是保障行业标准NB/T47007-2010《空冷式热交换器》执行的有效性，加强空冷器生产企业的质量监督，提高整个行业的质量水平、技术水平和管理水平，更好地为国家经济建设服务。 本《办法》实施后，企业仍遵循自愿申请的原则。 本《办法》由全国锅炉压力容器标准化技术委员会和全国锅炉压力容器标准化技术委员会热交换器分技术委员会首次修订。 参加本《办法》起草和制订工作的主要人员有：周文学、王为国、马军、张延丰、赵亮、孔繁民、高继轩、寿比南、张迎恺等。 本《办法》由全国锅炉压力容器标准化技术委员会提出。 本《办法》由全国锅炉压力容器标准化技术委员会热交换器分技术委员会负责解释并组织实施。 本《办法》自2013年10月1日起正式实施，并代替2001年版《办法》。
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35 Mpa，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，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]，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。
HTRI7 教程01界面熟悉 1.双击快捷图标，打开程序界面： HTRI启动界面
2.创建一个“新的空冷器” 3.设置自己熟悉的一套单位制，比如MKH公制，也可以通过
4.接下来就是将界面中的“红框”也就是缺少的参数按你将要设计的工况填写完整，包括如下几部分的数据， 4.1 “Process”工艺条件：包括热流体侧和空气侧； 4.2 “Geometry”机械结构：包括管子、管束、风机等；
5.当输入数据足够所有的红框消失，那么初步的输入就完成了，可以点击"绿灯"图标运行。 02工艺参数输入 1.点击左边目录栏的“Process”标签，右边显示的就是供工艺参数输入的界面：
2.我们从上到下依次来看需要输入的参数：*为必要输入参数 2.1 Fluid name –流体名称，这里没有红框，不是必须输入的，就是自己定义下流体描述比如“Propylene”“Oil”“Wet Air”等，要注意的是程序对中文字符 不支持，那么大家多写写英文就是了～ 2.2 Phase/Airside flow rate units –流体相态/空气侧的流量单位
*2.3 Flow rate –流量不必多解释，热侧为质量流量。 2.4 Altitude of unit(above sea level) –海拔高度 *2.5 Temperature –流体的温度，单位°C (SI,MKH), °F(US)，这里要注意的是想输入0度，那么请填 0.001，不然0或0.0的输入都将被程序认为是没有输入（这个原则在HTRI程序的其他地方也适用）。 2.6 Weight fraction vapor –重量气相分率，那么全气相就是1，全液相就是0咯。 2.7 Pressure reference –压力参照点，就是接下来你输入的操作压力值指的是进口压力还是出口压力。 2.8 Pressure–操作压力。 2.9 Allowable pressure drop –允许压降，按照工艺条件来选择，一般热流体侧用kPa比较直观，而空气侧常常使用mmH2O。