高寒地区空冷器的选型

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摘要：阐述了空冷器在高寒地区应用时，前期选型所要考虑的几个问题及个人的建议。

关键词：空冷器；高寒；选型

1.概述

空冷器是利用空气作为冷却介质将工艺介质(热流)冷却到所需要的温度(终冷温度)的设备，空冷器适用于炼油、石油化工、冶金、动力、电站等行业冷却系统的冷却和冷凝。近几年随着人们环保意识的增强，节水节能无污染的空冷器得到了更广泛的应用。尤其是在我国的西部高寒缺水地区非常适合采用空冷器。

空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗等部件组成。管束是传热的基本部件，通常由若干排翅片管组成。风机是用来驱动空气通过管束，带走被冷却介质的热量，从而促使热介质冷却或冷凝。构架是支撑管束和风机以及其他附属件的钢结构，百叶窗主要用来控制空气的流量大小，保护翅片管。对应用在高寒地区的空冷器进行选型时，应特别注意管束的管排数、风机的风压值以及冬天防冻等。

2.高寒地区空冷器选型时管排数的选择以及风机的风压值考虑

管排数的选择取决于空冷器制造费用和运行费用的综合考虑。管排数增加换热面积增加。当管束换热面积一定时，制造费用随管排数的增加而降低，但是当管排数增加时，管束的空气阻力增加，风机的风压增大，导致风机功率增加，最后导致运行费用增加。因此管排数的选择必须综合考虑、优化选择。

由于高寒地区大气压力低，空气密度低，通常选用的迎风面风速（通常选用2.3~2.8m/s）已经满足不了管束需要的空气的量，此时则要提高迎风面风速来满足所需的空气的量，较大的迎风面风速则会让管束的空气阻力较通常大，如果选用较小的迎风面风速，则会降低传热效果。我们一般配套的标准风机在101325Pa,20℃下时的风压值在170~210 Pa，而在高寒地区风机的风压值则达不到这个值。所以如果在高寒地区选用较多的管排数就会导致所需要风机的风压值很高，标准的风机已经满足不了在高寒地区的使用。因此，在高寒地区空冷器的管排数宜选用较少的管排数。

3.高寒地区空冷器选型时防冻措施及控制终冷温度措施的讨论

在我国西部高寒缺水地区一般在冬季极限温度将达到-30℃以下，我们选用空冷器时如果介质为高凝固点介质就需要考虑极端温度时的防冻措施，如果介质是低凝固点介质但终冷温度要求严格控制的时候也需要考虑保温措施。如果只考虑介质防冻，我们可以选择关闭风机、关闭百叶窗让管束里的介质自然冷却或冷凝，假如通过计算还不能保证其防冻，第一种方案是：在管束的下方加上加热盘管，使环境温度升高，保证高凝固点介质安全过冬同时也能控制其终冷温度。第二种方案是：选用热风循环，极端温度时使其周围的空气成为一个相对密闭的空间，环境温度升高，保证高凝固点介质安全过冬的同时根据调节百叶窗叶片角度控制热风排出量和冷风进入量，最终也能较准确的控制介质的终冷温度。

4.对空冷器在高寒地区选型的建议

4.1对于管束的管排数一般建议选择4~6排管。

4.2对于风机建议选用50%变频调速风机，根据环境温度变化调节风量。

4.3根据实际情况综合考虑选用合适的防冻措施。

5.结束语

在我国高寒地区空冷器得到广泛应用，进行前期空冷器选型时应考虑到高寒地区的当地大气压及其最低设计温度，根据介质本身的性能参数及用户对于介质终冷温度的要求，优化各项设计。

[参考文献]

马义伟•空冷器设计与应用[M] 哈尔滨： 哈尔滨工业大学出版社，1998

赖周平•空气冷却器[M] 北京： 北京石化出版社，2009

刘巍•冷换设备工艺计算手册（第二版）[M] 北京： 中国石化出版社，2008