復合型高效空冷器在石化領域的應用探索

高智宇

摘 要：現階段，石化專用復合型高效空冷器已經被中國石化股份有限公司科技成果鑒定所認可，并且被當做我國重點節能技術的推廣內容。基于此，文章將復合型高效空冷器作為研究重點，并闡述其在石化領域的實踐應用，以期有所幫助。

關鍵詞：復合型高效空冷器；石化領域；應用；探索

中圖分類號：TB657.2 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）23-0148-02

1 復合型高效空冷器概述

1.1 復合型高效空冷器的基本工作原理

復合型高效空冷器主要對水的蒸發潛熱予以合理地運用，并將其作為主要機理融合濕式空冷、蒸發冷以及傳質過程、傳熱過程相互結合，形成一種全新的節能換熱設備[1]。對于復合型高效空冷器來說，其結構相對緊湊且冷卻效率極高，實際的安裝與維護工作便利，而且操作的費用并不高，這也是復合型高效空冷器的獨特優勢。與此同時，在冷卻效果方面，能夠有效地代替傳統水冷器、空冷器以及空冷與水冷串聯這三種傳熱的方式。

可以通過圖1來展示復合型高效空冷器的基本工作原理。對復合型高效空冷器而言，其冷凝盤管由兩部分組成，即上部空冷翅片管束與下部蒸發光管管束，而且這兩部分是在外部接管的作用下相互連接。其中，高溫介質會經由空冷翅片管束達到降溫的目的，隨后會進入到蒸發光管管束中進行冷凝，而在介質滿足冷卻出口標準要求的情況下才能夠流出設備。此設備的底部安裝了集水箱，因而水可以通過水泵與管路進入到蒸發光管管束噴淋分水裝置當中，這樣一來，水就能夠在蒸發光管管束的表面均勻地分布。除此之外，軸流風機被安裝在設備的頂部，并且在冷凝盤管飽和濕空氣的作用下被抽出。

1.2 復合型高效空冷器的結構特點

第一，“蒸發式+空冷式”優化組合。通過這種組合方式進行冷卻，對飽和濕空氣以及風機的余能予以二次利用，一定程度上提高了冷卻的效率，最重要的是實際的能源消耗量被減少至最低[2]。而復合型高效空冷器冷卻的效果等同于濕式空冷器與水冷的有效組合，通過蒸發盤管可以進入空冷翅片飽和濕空氣當中，在這種情況下冷卻工藝介質，實際效果與濕式空冷器等同，而且蒸發盤管表面覆蓋噴淋水，其冷卻的效果會比水冷器更加明顯。

第二，設備通過諸多模塊組合形成，而且模塊間能夠有效地替換。通過模塊化的結構設計，進一步簡化了設備的制造、運行以及維護檢修等工作。將現場實際需求作為重要參考依據，能夠實現模塊的自由化組合。而在實際檢修的過程中，則能夠根據比例實現工作負荷的降低，也可以停止其中一部分模塊工作，貫徹并落實在線且不停機的檢修工作。若其中存在個別管束有泄漏的問題，則應當切斷模塊，但并不是影響到設備整體的運行狀況，能夠有效地完成模塊的替換任務[3]。

第三，盤管束設計的柔性化特征明顯，能夠將設備制造過程與運行過程當中形成的熱應力予以全面消除。與此同時，盤管能夠對多種異型的高效換熱管進行合理地運用，比較常見的就是波紋管與螺紋管等，使得管內部流體雷諾數得以增加，實現換熱系數的全面提升。與此同時，將冷凝盤管整體放入到溫度為465攝氏度的環境下，開展熱浸鋅防腐處理工作，在鋅層的厚度達到100mm的情況下，能夠使結垢的幾率有效降低，而且能夠確保盤管使用的壽命超過10年。

2 應用復合型高效空冷器需注意的事項

第一，復合型高效空冷器使用前的準備。如果設備是初次使用，必須要將其內部與進風位置的雜物全部清理干凈，全面清洗設備水箱。與此同時，將水添加到水箱容積的五分之四的位置，如果水位偏低很容易使水泵出現汽蝕的問題，會對分水裝置的噴水量產生不利的影響，甚至還會對換熱效率造成負面作用[4]。對浮球閥的開停位置進行全面檢查，同時也包括了對手動轉風機運行狀況的檢查等等。在此基礎上，應保證電機的軸承已經添加了潤滑脂，且在啟動水泵之前應首先盤車，完成啟動以后對方向進行檢查，如果出現反方向的情況需進行及時調整并投入到實際運行當中。

第二，復合型高效空冷器投入使用中的注意事項。在設備實際運用的過程中，需要首先投用風機，隨后根據水泵基本原則將設備開啟。但需要注意的是，風機與水泵的開啟時間間隔不允許大于1min。在風機與水平處于正常運行狀態以后，才能夠將設備并入到系統當中進行使用。

第三，復合型高效空冷器停用的注意事項。當設備停運的情況下，需要將水泵停運，隨后是風機，但是相互間隔的時間不允許超出2min。

第四，復合型高效空冷器緊急停車的注意事項。如果裝置亦或是設備發生故障與緊急情況，應對控制回路予以合理地運用，將及時停止開關，將設備電源切斷。而在排除設備故障以后，則需要充分考慮設備投入使用的具體步驟進行開車。

第五，復合型高效空冷器投用過程的注意事項[5]。即便是水泵出口調節閥全部開啟，也不能夠表示水泵效率已經達到了最高水平。而水泵出口調節閥本身能夠對水泵的出口流量予以相應的調節，同時也能夠對出口的壓力進行調節。一旦水泵出口調節的開度相對較大，會使得水泵的運行呈現出超流量的情況。這樣一來，電機的電流相對較大而出現發熱的情況，對于電機運行的穩定性產生了不利的影響[6]。通常來講，水泵的出口調節閥閥位開度是三分之二，同樣也可以將實際情況作為參考依據予以全面優化。

3 實測數據研究

第一，某省的重整裝置，對于原干空冷冷卻的方式予以相應的改造，并且針對復合型高效冷凝器實測數據予以綜合整理并對比。其中，在原有的方案中，所采用的設備是干空冷，而臺數設計成32臺，溫度設置成36干球溫度，風機的實際總功率是960千瓦。但是在調整運行方案以后，選擇使用的是復合型高效空冷器，而臺數設計成8臺，溫度設置成28濕球溫度，風機的實際總功率是352千瓦。在原方案與改進方案對比的基礎上可以發現，在采用復合型高效空冷器以后，風機的總功率明顯降低，充分體現了該設備的節能效果[7]。

第二，某省的氣分裝置也對原有的空冷器串水冷器結構予以改造，同樣采用了復合型高效冷凝器，并且針對實測的數據展開了有效地整理以及對比。其中，傳統的冷卻方式是“干空冷+后水冷+涼水塔”的有機組合，而設計的臺數是31臺，設計的溫度在36干球溫度，設備出口的實際溫度是43攝氏度，風機的實際總功率在683千瓦，而水資源的消耗量是每小時40噸。而在改進方案當中，選擇使用的是復合型高效空冷器，而設計的臺數是9臺，設計的溫度在28濕球溫度，設備出口的實際溫度是40攝氏度，風機的實際總功率在396千瓦，而水資源的消耗量是每小時28噸。通過兩個方案的對比同樣可以發現，復合型高效空冷器的節能效果明顯[8]。

4 結束語

綜上所述，通過上文對復合型高效空冷器的研究與探討，可以發現該設備運行效率高且結構緊湊，通過實踐應用能夠了解到復合型高效空冷器能夠有效地解決水冷器堵塞以及翅片結垢等問題，進一步推動了工藝生產的安全性與穩定性。

參考文獻：

[1]田國華.復合型高效空冷器在石化領域的應用[J].工業技術創新，2014（5）：600-603.

[2]田國華.復合型高效空冷器在水冷系統改造升級中的應用[J].工業技術創新，2016，3（6）：1185-1187.

[3]王寶林，朱峰，尹維俊，等.一種適用于整體撬裝式CNG壓縮機的高效空冷器[J].壓縮機技術，2014（2）：40-44.

[4]梁光川，黃興，葉帆，等.脫水裝置再生氣空冷器堵塞原因分析及治理對策[J].油氣田地面工程，2016，35（2）：93-96.

[5]鄭志偉，朱大亮，王浩，等.復合型蒸發式空冷器及其設備和管道布置[J].化工設備與管道，2016，53（1）：74-77.

[6]張福森.關于軸流式空冷器電機的防水問題的研究與分析[J].化工管理，2015（32）：39.endprint