空气冷却器(简称空冷器)是以环境空气作为冷却介质,冷却高温工艺流体的换热器,也称空气冷却式换热器。管内的热流体通过管壁和翅片与管外空气进行换热,所用的空气通常由通风机供给。空气冷却器可用于冷却或冷凝,广泛应用于:炼油、石油化工塔顶蒸气的冷凝;回流油、塔底油的冷却;各种反应生成物的冷却;循环气体的冷却和电站汽轮机排气的冷凝。工作压力可达69MPa。但耗电量、噪声和占地面积均大,冷却效果受气候变化影响较大。空冷器标准主要有API 661《炼油厂用通用空气冷却换热器》、ISO 13706《石油、石化和天然气工业风冷式换热器》、GB/T 15386《空冷式换热器》等。
1. 空气冷却器的结构
空气冷却器主要由管束、通风机、构架及百叶窗等组成,如图7.12所示。
空气冷却器管束包括传热管、管箱、侧梁和横梁等。它可按卧式、立式和斜顶式(人字式)3种基本形式布置,见图7.13。其中,卧式布置传热面积大,空气分布均匀,传热效果好;斜顶式布置时,通风机安装在人字中央空间,占地面积小,结构紧凑。为抵消空气侧的给热系数较低的影响,通常采用光管外壁装翅片的管子。
2. 空冷器的分类
①. 按空冷器管束布置形式分类:水平式全冷器;斜顶式空冷器;立式空冷器;圆环式空冷器。
②. 按空冷器通风方式分类:自然通风式全冷器;鼓风式空冷器;引风式空冷器。
③. 按空冷器冷却方式分类:干式全冷器:湿式空冷器;干湿联合空冷器;两侧喷淋联合空冷器。
④. 按空冷器风量控制方式分类:百叶窗调节式全冷器;可变角调节式空冷器;电动机调速式空冷器。
图7.14所示为不同类型空冷器示意图。
3. 空冷器的优点与缺点