高效復合型空冷器的優勢與使用

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能減排，降本增效的大環境下，節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，節水效果好，可代替傳統干式空冷器串聯水冷器。

煉化；高效復合空冷器；節能

《節能減排“十二五”規劃》中提出，“堅持大幅降低能源消耗強度”“加快建設資源節約型、環境友好型社會”。擺在當今中國煉化行業的巨大問題就是如何節能減排，降本增效。所以找到更加節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 國內煉化領域傳統空冷器概況

傳統空冷器結構簡單、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的冷卻系統有著較強的優勢。

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、蒸發換熱部件、水循環系統和引風系統組成，具體由集水箱、循環水泵、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)，利用蒸發換熱部件產生的濕空氣（水蒸氣與空氣混合所形成的）對空冷器部件內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換熱部件，循環水（軟化水）由循環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，部分水由液態變為氣態，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域，加速了管外表面水膜的蒸發，實現強化管外換熱；飽和濕空氣在排出設備前經過擋水板，夾帶的水滴被擋水板（收水器）收集循環利用。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

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

煉化廠內產生的廢氣、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；也可根據不同地區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.工業技術創新.2014.12.