空冷器的形式及應用

空冷器的形式及應用李伯龍(中國石油撫順石化公司洗滌劑化工廠(chǎng),遼寧撫順113001)摘要:空冷器是以環(huán)境空氣作為冷卻介質(zhì)對管內高溫流體進(jìn)行冷卻或冷凝的設備,具有不需要水源,適用于髙溫、髙壓的工藝條件,使用壽命長(cháng),運轉費用低等優(yōu)點(diǎn)。隨著(zhù)水資源和能源的匱乏以及環(huán)保意識的増強,節水、節能、無(wú)污染的空冷器得到廣泛應用。管翅式、表面蒸發(fā)式、板式等空冷器形式及應用關(guān)鍵詞:空冷器;形式;應用DOl:10.662l/ j cnki. issn1001-0599.2016.S1.17中圖分類(lèi)號:TE98文獻標識碼1國內外研究概況及發(fā)展趨勢70年代中期,我國開(kāi)發(fā)出了濕式空冷器,該項技術(shù)已廣泛用于國外從20世紀30年代,空冷技術(shù)就開(kāi)始用于工業(yè),工業(yè)發(fā)石化工業(yè)中。進(jìn)入90年代,由我國蘭州石油機械研究所研制開(kāi)達國家都制訂了嚴格的污水排放法規,至今在石油、化工、冶金、發(fā)出表面蒸發(fā)式空冷器,并于1996年申請了國家專(zhuān)利。2001電力和食品工業(yè),空冷器作為冷凝、冷卻設備,其覆蓋率已經(jīng)很年,蘭州石油機械研究所又研制開(kāi)發(fā)了新型板式空冷器并申請高。1939年德國CEA公司首先提出火電廠(chǎng)直接空冷設想。20了國家專(zhuān)利,此項技術(shù)達到了國際先進(jìn)水平。在水資源和能源日世紀50年代匈牙利發(fā)展了混合式凝汽器的間接空冷系統(海勒益緊張的今天,工業(yè)用水的短缺已是全球范圍內關(guān)注的問(wèn)題,尤系統)、70年代,表面式凝汽器的間接空冷系統和直接空冷系統其是大量的工業(yè)污水導致的環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴重,無(wú)論從經(jīng)業(yè)得到了較大的發(fā)展,90年代,空冷技術(shù)在國外得到迅速發(fā)展濟利益、環(huán)保要求和節能方面,該技術(shù)都是很有前途的并日趨成熟,1991年美國懷俄達克電廠(chǎng)的360MW的直接空空冷器按管束布置方式可分為水平式和斜頂式;按通風(fēng)方冷機組投入運行,而后,在南非的馬尤巴電廠(chǎng)又投入了3×675式可分為鼓風(fēng)式和引風(fēng)式;按冷卻方式可分為干式濕式和干濕ⅥW的直接空冷機組。近幾年,國外還開(kāi)展了相變空冷系統與聯(lián)合式;按結構大致可分為管翅式空冷器、表面蒸發(fā)式空冷器塑料導熱翅片管等新技術(shù)的研究。板式空冷器等。我國從20世紀60年代中期開(kāi)始研制空冷技術(shù),最初主要2管翅式空冷器用于石化工業(yè),30多年來(lái),在理論研究和實(shí)驗上都進(jìn)行了大量2.1管翅式空冷器的結構形式工作,各種類(lèi)型的空冷器也廣泛用于石化、冶金、電力等工業(yè)中。管翅式空冷器的主體部分由矩形的管束組成,每個(gè)管束有視始終為ON,所|M00限值D4,表示待測輪胎打包的重量超出了正常區間,不符合標以接下來(lái)兩條算BD起準,輔助繼電器M變?yōu)镺N。特別要說(shuō)明,M0和M在接下來(lái)數運算指令自動(dòng) HAnD It In Is ni,m值到s中的程序中是判斷輪胎重量是香正常的依據,將決定設備之后的執行:“標準重量得到輪胎重量上膽值動(dòng)作,所以在圖6的程序中同一次數據的大小比對后MO和MID1”“偏差重量mHe0)輪的狀態(tài)只能是一個(gè)為0N另一個(gè)為OFF,兩者是非此即彼的關(guān)D2”算出待測輪H D I MI輪重系,不可能同時(shí)為ON或OFF。胎打包后的重量不符合標準4結束語(yǔ)下限值,然后將該系統硬件結構和軟件程序比較簡(jiǎn)單,公司自己就能制作該值傳送到數據圖5PLC程序且成本低廉,可行性很高。更重要的是,該設備的工作原理十分寄存器D4中巧妙,不用拆開(kāi)輪胎的包裝清點(diǎn)輪胎數目,而是通過(guò)自動(dòng)稱(chēng)量每標準重量DI”+¨偏差重量D2”算出待測輪胎打包后的重量上包輪胎的重量是否處在合理區間內來(lái)判斷其內部輪胎數量,解限值,然后將該值傳送到數據寄存器D5中。得到D4和D5兩者決了以前輪胎打包的一個(gè)難題。的數據后,當輔助繼電器M4為ON時(shí),稱(chēng)重傳感器測得的輪胎參考文獻實(shí)際重量數據被傳送到“實(shí)測重量D3”中,并開(kāi)始與D4、D5中[1]初航.三菱FX系列PLC編程及應用[M]北京:電子工業(yè)出版社的數據進(jìn)行大小比對。這里分為兩種情況,第一種:實(shí)測重量D320l1:37-112中的數據大于等于下限值D4且小于等于上限值D5,表示待測2]王建宋勇昌觸摸屏實(shí)用技術(shù)(三菱M]北京:機械工業(yè)出版社輪胎打包的重量處在正常區間內,符合標準,輔助繼電器M0變?yōu)镺N;第二種:實(shí)測重量D3中的數據大于上限值D5或小于下〔編輯凌瑞〕雛護與修理設管理與維修35若干排三角形排列的管子,該管子一般是翅片管,也可以是光的進(jìn)風(fēng)口,且其四周均為進(jìn)風(fēng)口;同時(shí)構架又作為風(fēng)機、除霧器管。介質(zhì)的流向通常是逆流,熱流體從管東頂端流,從底部流噴淋水分配器及光管管朿的支撐體。在管東下部四周設置了擋出,空氣由下向上流動(dòng),冷卻熱的工藝介質(zhì)。另外還有風(fēng)機、百葉水板,在水箱上部四周設置了收水槽,從而減少了噴淋水外濺造窗、構架和風(fēng)箱等部件,風(fēng)機驅動(dòng)空氣流過(guò)管束,百葉窗通過(guò)調成的水損失或對設備周?chē)脚_的濺水。構架與水箱的底部帶有節進(jìn)入空冷器的空氣量來(lái)改善空冷器的調節和適應性能,構架安裝底座,只需在基礎上預置地腳螺栓即可進(jìn)行設備安裝。是支撐管束、風(fēng)機、百葉窗以及其他附屬件的鋼結構,風(fēng)箱用于6)噴淋水輸送系統由二條管線(xiàn)和二臺管道泵組成,它們由導流空氣。噴淋水分配器端部的橫向主水箱連通,二條輸水線(xiàn)在設備工作22管翅式空冷器的使用范圍時(shí)一開(kāi)一閉,以便確保設備運行時(shí)噴淋水分配器正常工作;橫向(1)熱流體出口溫度與空氣進(jìn)口溫度之差>15℃主水管兩端設置了控制閥,在輸水線(xiàn)立放的主水管底部設置了(2)熱流體出口溫度>60℃,其允許波動(dòng)范圍>5℃放空口,這樣可保證在冬季時(shí)設備的備用泵管線(xiàn)內噴淋水能夠(3)空氣的設計氣溫<38℃。放空,以免凍裂水管和備用泵。(4)有效對數平均溫差≥40℃33表面蒸發(fā)式空冷器的使用范圍(5)管內熱流體的給熱系數<2300W(m2·℃)。表面蒸發(fā)式空冷器(簡(jiǎn)稱(chēng)蒸發(fā)空冷)是一種將水冷與空冷、傳(6)熱流體的凝固點(diǎn)<0℃。熱與傳質(zhì)過(guò)程融為一體,且兼有二者之長(cháng)的新型節能、節水型高(⑦)管側熱流體的允許壓降≯10kPa,設計壓力>l00kPa。效冷凝冷卻設備;它具有傳熱效率高、投資省、操作費用低、結構當熱流由進(jìn)口溫度冷卻到75℃,用干空冷最經(jīng)濟;熱流由緊湊、占地面積小、安裝、維護方便而且維護費用低、操作穩定可進(jìn)口溫度冷卻到75-65℃,用干空冷、增濕空冷均可;熱流由75靠等優(yōu)點(diǎn);適用于煉油和化工行業(yè)中各種塔頂油氣的分冷凝冷℃冷卻到比濕球溫度高5-6℃,可采用濕空冷。卻、油品的冷卻、壓縮機級間冷卻,適用于電力、冶金、制冷等行業(yè)2.3管翅式空冷器與傳統的水冷系統的優(yōu)缺點(diǎn)對比中的冷卻水、蒸汽、致冷劑及其他工藝流體的閉路循環(huán)冷卻,尤其空冷,對環(huán)境沒(méi)有熱污染和化學(xué)污染;空氣可隨意取得,不對80℃以下的低溫位介質(zhì)的冷凝、冷卻具有其他冷卻設備難以需要任何費用和附屬設備。選址不受限制;空氣腐蝕性小,不需匹敵的優(yōu)點(diǎn)。到目前為止,蒸發(fā)空冷已成功地應用于煉油、化工廠(chǎng)除垢和淸洗,使用壽命長(cháng);空氣的壓降低,故空冷操作費用低;空的酮苯脫蠟(脫油)裝置、氣體餾裝置、丙烷(丁烷)脫瀝青裝置、烷冷系統的維護費用僅為水冷系統的20%~30%?；b置、烷基苯裝置、糠醛裝置、重整裝置、芳烴抽提裝置水冷,排放水對環(huán)境有熱污染和化學(xué)污染;選址必須考慮有4板式空冷器充足的水源;水腐蝕性強,易結垢;循環(huán)水壓頭高,故水冷的能耗4.1板式空冷器的結構形式高;由于水冷所需設備多,易于結垢,需停工清理,維護費用較高蘭州石油機械研究所LBK板式空冷器由板束、風(fēng)機、構架3表面蒸發(fā)式空冷器水箱及噴淋裝置組成。傳熱單元為全焊式板束。風(fēng)機采用垂直安3.1表面蒸發(fā)式空冷器的結構形式裝的引風(fēng)式風(fēng)機。板式空冷器的主要結構特點(diǎn)如下。蒸發(fā)空冷主要由以下部件組成:①位于設備頂部的引風(fēng)式(1)首創(chuàng )在空冷器中采用全焊式板式傳熱元件。采用自主開(kāi)風(fēng)機;②位于風(fēng)機下方的除霧器;③位于除霧器下方的噴淋水分發(fā)的LT板,在確保板式空冷器高效安全的同時(shí),解決了板式空配;④位于噴淋水分配器的光管管束;⑤位于光管管束下方的構冷器的在線(xiàn)清掃問(wèn)題。設備維護方便。架與水箱;⑥噴淋水輸送管線(xiàn)與管道泵。上述前5個(gè)部件之間均(2)根據板式空冷器特殊結構特點(diǎn),在空冷器中采用改進(jìn)的采用翻邊法蘭螺栓連接,各連接面之間均采用橡膠板和密封膠大流量、高風(fēng)壓、直連式軸流式風(fēng)機,使板式空冷器整體性能得進(jìn)行密封,以防漏風(fēng)漏水到提高3.2表面蒸發(fā)式空冷器的結構特點(diǎn)(3)增濕結構,強化沸騰傳熱。(1)采用引風(fēng)式軸流風(fēng)機,其優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)機風(fēng)量大,而且引風(fēng)(4)整體采用分體式撬裝組合結構,運輸、檢修方便。安裝不式風(fēng)機向上抽吸空氣,從而在其下部空間形成負壓區域,加速了受平臺基礎的限制,更加方便靈活位于其下方的傳熱管外表面水膜的蒸發(fā)效率。4,2板式空冷器的工作原理(2)除霧器采用雙金屬軋制型翅片管束,它既能高效除霧,熱介質(zhì)由上向下流動(dòng),空氣經(jīng)噴淋水增濕降溫后橫穿板束,減少?lài)娏芩畵p耗,又可進(jìn)行高溫介質(zhì)(>80℃)的預冷,從而擴大與熱介質(zhì)形成交叉對流換熱,達到冷卻的效果。風(fēng)機采用引風(fēng)式蒸發(fā)空冷的適用范圍,并增加了設備的傳熱面積。軸流風(fēng)機。構架水箱、噴淋裝置自成體系,并配有噴水泵,采用軟3)噴淋水分配器在設備運行中即可方便的維護、清洗、更化水進(jìn)行噴淋。換噴嘴,而且其噴淋水管線(xiàn)均采用不銹鋼管,噴嘴采用聚氯乙烯板式空冷器采用全焊式板束作為傳熱單元結構,采用LT材料制成,并且將噴嘴安裝在噴淋支管的上部,從而有效地減少波紋板片作為傳熱元件,可滿(mǎn)足兩側壓降要求。由于板片的波紋了噴嘴堵塞的可能性形狀和觸點(diǎn)的存在,使流體形成網(wǎng)狀復雜流。流體在板間流道中(4)管東一般采用絲堵式組焊矩形管箱(特殊情況時(shí)也可采為三維流動(dòng),同時(shí)流道的水力直徑較小,極大地加強了流動(dòng)的擾用可拆卸蓋板式組焊矩形管箱),管朿由水平布置的單根光管組動(dòng),增大了流體的湍流程度和對流傳熱系數,因而在很低的雷諾成,管子與管箱的連接型式采用強度脹、強度焊或脹焊并用。數下形成湍流,且污垢系數小。波紋板片的靜攪拌作用也使結垢(5)構架與水箱連成一體,下部為水箱,上部為帶有百葉窗大為降低,從而使設備的清掃和維護較為方便36設畜管理與維修雛護與修理氣囊式氣體蓄能器在油田柱塞式注水泵的應用申維峰1,劉喆2,何文新1(1.大慶油田第九采油廠(chǎng),黑龍江大慶163853;2大慶油田試油試采分公司,黑龍江大慶163412)摘要:蓄能器在油田柱塞式注水泵上的應用情況,在檢查維護方面霱注意的問(wèn)題結合現場(chǎng)處理管線(xiàn)振動(dòng)實(shí)例,為柱塞式注水泵蓄能器規范管理提供了經(jīng)驗保證了設備安全平穩運行。關(guān)鍵詞:氣體蓄能器;油田柱塞式注水泵;檢査維護DOl:10.16621 enki.issn1O1-0599.2016.S1.18中圖分類(lèi)號:TE98文獻標識碼:B0概述小型液壓系統;膠囊慣性小,反應靈敏,適合用作消除脈動(dòng);不蓄能器有儲蓄能量、穩定壓力、減少能耗、補償漏損等多種易漏氣,沒(méi)有油氣混雜可能;維護容易、附屬設備少、安裝容易作用,在液壓系統中廣為應用。油田注水系統采用氣囊式氣體蓄充氣方便,是目前使用和研究最多的蓄能器。油田大部分注水泵能器是減少系統管線(xiàn)震動(dòng),防止焊接處振裂最有效措施之一,進(jìn)采用此結構。步降低注水泵運行風(fēng)險。由于蓄能器類(lèi)型多樣、功用復雜,只2原理有清楚了解并掌握蓄能器的類(lèi)型、功用,才能根據不同工況正確氣囊式氣體蓄能器的工作原理以波義耳定律為基礎,通過(guò)壓選擇蓄能器,使其充分發(fā)揮作用,達到改善系統性能的目的?？s氣體完成能量轉化,使用時(shí)首先要向蓄能器充亼預定壓力的氣1結構體。當系統壓力超過(guò)蓄能器內部壓力時(shí),高壓水壓縮氣體,將水中蓄能器按加載方式可分為彈簧式、重錘式和氣體式3種。由的壓力能轉化為氣體內能;當系統壓力低于蓄能器內部壓力時(shí),于彈簧式、重錘式壓力和安裝位置限制,油田只采用氣體式蓄能蓄能器中的水在高壓氣體的作用下流向外部系統,釋放能量器。氣體式蓄能器按結構又可分為管路消振器、氣液直接接觸3應用式、活塞式、隔膜式、氣囊式等。管路消震器是直接安裝在高壓系油田用柱塞式注水泵主要為臥式、單作用、三柱塞式高壓往統管路上的短管狀蓄能器,這種蓄能器響應性能良好,能很好地復泵。在用注水泵主要型號是3S5100、3S125、3S150、3S175,對應消除高壓高頻系統中的高頻震蕩,消震器用在高壓消震系統中。安裝使用的氣囊式氣體蓄能器型號分別為NXQ-1.631.5NⅪQ氣液直接接觸式蓄能器充入惰性氣體,優(yōu)點(diǎn)是容量大、反應靈4.0315、NXQ-1031.5、NXQ-25/31.5。柱塞泵在運行時(shí)出口壓力敏、運動(dòng)部分慣性小,無(wú)機械磨損?；钊叫钅芷骼没钊麑舛酁?7-26MPa,囊式蓄能器公稱(chēng)壓力為31.5MPa。注水泵在工體和液體隔開(kāi),活塞和筒狀蓄能器內壁之間有密封,所以油不易作時(shí),高壓水在靠近液力端出口管線(xiàn)處不可避免地產(chǎn)生脈動(dòng),導氧化。隔膜式蓄能器是兩個(gè)半球形殼體扣在一起,兩個(gè)半球之間致泵體、進(jìn)排液系統產(chǎn)生噪聲、振動(dòng),不利于平穩注水和設備使用夾著(zhù)一張橡膠溥膜,將油和氣分開(kāi)。其重量和容積比最小、反應安全。在靠近注水泵的出口側裝上囊式蓄能器,可吸收和衰減脈靈敏,低壓消除脈動(dòng)效果顯著(zhù)。動(dòng)使振動(dòng)降到滿(mǎn)意的程度,在油田注水中收到較好效果。氣囊式氣體蓄能器由耐壓殼體、彈性氣囊、充氣閥、提升閥、3.1檢查和維護油口等組成。這種蓄能器可做成各種大小規格,適用于各種大由于柱塞式注水泵使用的工作介質(zhì)多為含大量酸堿的污43板式空冷器的使用范圍參考文獻板式空冷器突破傳統空冷器的結構限制,首創(chuàng )將高效節能、[1]王松漢石油化工設計手冊(第三卷)化工單元過(guò)程,第一版M]北結構緊湊、占地面積小的板式傳熱元件引入空冷器中,是一種將京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.板式換熱器與空冷式換熱器優(yōu)點(diǎn)結合在一起的新型冷凝冷卻設[2】中國石化集團上海工程有限公司化工工藝設計手冊第三版M備。板式空冷器具有傳熱效率高、流通面積大、管內阻力降低、結北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003構緊湊、占地面積小、可大型化等優(yōu)異的技術(shù)性能。采用板式空[3]石油化學(xué)工業(yè)部右油化工規劃院冷換設備工藝計算M1976冷器節電、節水,同時(shí)可解決許多新建或擴容改造裝置場(chǎng)地嚴重4]馬義偉空冷器的設計與應用M]哈工大出版社998不足的問(wèn)題,在壓降要求低的場(chǎng)合板式空冷器更具有其他空冷「5]張素香孫鐵等板式空冷器篩板式液體分布器結構與流動(dòng)規律器難以匹敵的優(yōu)點(diǎn)。板式空冷器是現代煉油、化工、電力、核能及分析[J石油化工設備技術(shù),2006冶金等行業(yè)中空冷器升級換代的理想產(chǎn)品。在當前全球水源、能]張安熱風(fēng)循環(huán)式空冷器簡(jiǎn)介.石油化工設備,19907編輯凌瑞〕源緊張的情況下,在煉油、化工、電力、核能及冶金等能耗、水耗較大的行業(yè),板式空冷器有著(zhù)廣闊的應用前景。雛護與修理設管理與維臨37