高效復合型空冷器的優(yōu)勢與使用

王曦（中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086）

高效復合型空冷器的優(yōu)勢與使用

王曦（中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086）

煉化領域消耗極大的能源，在當今中國普遍的節(jié)能減排，降本增效的大環(huán)境下，節(jié)約能源使用變成了當今煉廠亟待解決的問題。相比于煉化使用的傳統(tǒng)干式空冷器，高效復合型空冷器有著冷卻效率高，相同冷卻效率下投資低，節(jié)水效果好，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)干式空冷器串聯(lián)水冷器。

煉化；高效復合空冷器；節(jié)能

《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》中提出，“堅持大幅降低能源消耗強度”“加快建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”。擺在當今中國煉化行業(yè)的巨大問題就是如何節(jié)能減排，降本增效。所以找到更加節(jié)能的設備及更好的工藝流程成了各大煉廠比較重要的問題。煉廠傳統(tǒng)空冷器及水冷器消耗能耗大，消耗水量大，空冷器管束易腐蝕堵塞，水冷器易結垢，而新型的高效復合空冷器完全可以解決上述問題。

1 國內(nèi)煉化領域傳統(tǒng)空冷器概況

傳統(tǒng)空冷器結構簡單、制造方便、維護成本低、冷卻介質（空氣）來源廣泛而免費而被廣泛使用。但是空氣的比熱容較小，而且普通空冷器的冷卻效果會受環(huán)境影響，如遇高溫、大雨、大風等天氣，冷卻效果會有較大波動。而此種高效復合空冷器相當于濕式空冷器和水冷器的組合，相當于之前的兩臺設備如今變成一臺，從占地面積換熱效率到制造成本上均和傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)有著較強的優(yōu)勢。

2 高效復合空冷器的結構特點及工作原理

（1）高效復合空冷器由預冷換熱部件、蒸發(fā)換熱部件、水循環(huán)系統(tǒng)和引風系統(tǒng)組成，具體由集水箱、循環(huán)水泵、軸流風機、收水器、分水裝置、浮球閥和外護板等構成。高效復合式空冷器相當于濕式空冷器和水冷器的組合。設備模塊化構成，不僅方便制造運輸和檢修，而且結構緊湊，占地面積小。

（2）高溫介質首先進入空冷器換熱部件(預冷換熱部件)，利用蒸發(fā)換熱部件產(chǎn)生的濕空氣（水蒸氣與空氣混合所形成的）對空冷器部件內(nèi)的高溫介質進行冷卻，使高溫介質得到預冷降溫；降溫后的介質再進入蒸發(fā)換熱部件，循環(huán)水（軟化水）由循環(huán)泵送至換熱管上部的噴淋裝置中，再由噴嘴將水均勻噴淋到在換熱管表面，形成連續(xù)均勻的薄水膜。引風機將空氣從設備下部空氣吸入窗吸入，自下而上掠過光管管束從而使噴淋水完全均勻地覆蓋在換熱管表面，噴淋水和空氣吸收熱量后溫度升高，部分水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，利用水的氣化潛熱帶走大量的熱量。同時管外表面水膜的蒸發(fā)使得空氣穿過管束后濕度增加而接近飽和，飽和濕空氣在軸流風機超強風力作用下從設備上部排出，從而在換熱部位形成負壓區(qū)域，加速了管外表面水膜的蒸發(fā)，實現(xiàn)強化管外換熱；飽和濕空氣在排出設備前經(jīng)過擋水板，夾帶的水滴被擋水板（收水器）收集循環(huán)利用。具體結構見下圖。

3 高效復合型空冷器使用及注意事項

（1）設備使用前準備

設備初次使用時，應清理干凈設備內(nèi)部及進風出的雜物，并清洗水箱，添加水箱的4/5的水量，過低的水位可能導致水泵產(chǎn)生汽蝕，進而影響分水裝置噴水量不足，影響換熱效率。檢查浮球閥開停位置是否正常，手動轉動風機是否正常，檢查分水裝置噴淋頭是否正常。電機軸承加潤滑脂，水泵啟動前先盤車，啟動后檢查方向是否正確，若反向則調整后再運行。

（2）設備投用

設備運行應先投用風機，再投用水泵的原則開啟設備，風機和水泵開啟間隔不超過一分鐘，待風機和水泵運行正常后，再將設備并入系統(tǒng)投用

（3）設備停用

設備停運時應先停運水泵，再停運風機的原則停用設備，其中間隔時間不超過兩分鐘。

（4）緊急停車

當裝置或設備本身出現(xiàn)緊急情況時，可通過控制回路的急停開關來切斷設備的電源。當設備故障排除后，再根據(jù)設備投用步驟進行開車。

（5）投用時應注意的問題

水泵的出口調節(jié)閥全開并不代表水泵的效率達到最高，水泵出口調節(jié)閥不僅有著調節(jié)水泵出口流量的作用，還有調節(jié)出口壓力的作用。當出口調節(jié)閥開度過大，會導致水泵超流量運行，使電機電流過大而發(fā)熱，影響電機長期穩(wěn)定運行。一般情況下出口調節(jié)閥閥位開度在2/3左右，也可根據(jù)實際情況進行優(yōu)化。

煉化廠內(nèi)產(chǎn)生的廢氣、灰塵等會對復合式空冷設備有較大危害，因為這些廢氣和雜質等會進入設備的循環(huán)水中溶解、沉淀，會形成對設備有害的腐蝕性溶液并結垢。為了減少腐蝕和結垢，應使用軟化水、純凈水和除鹽水等清潔水質，并控制水循環(huán)使用的周期，定期更換新水并清洗水箱，定期進行排污等方式來保證水箱的水質；也可根據(jù)不同地區(qū)的水質情況來選裝電子除垢儀。這樣可保證水質良好，進而保證設備的換熱效率并延長設備的使用壽命。

[1]李換利，吉佳佳等；高效復合型蒸發(fā)式冷卻器在石化領域中的研究與應用.河南科技.2014(15).

[2]趙昌富；蒸發(fā)式冷卻器的應用技術總結.化工設計通訊. 2008.12.

[3]田國華；復合型高效空冷器在石化領域的應用.工業(yè)技術創(chuàng)新.2014.12.