空冷器的形式及應(yīng)用李伯龍(中國石油撫順石化公司洗滌劑化工廠,遼寧撫順113001)摘要:空冷器是以環(huán)境空氣作為冷卻介質(zhì)對管內(nèi)高溫流體進(jìn)行冷卻或冷凝的設(shè)備,具有不需要水源,適用于髙溫、髙壓的工藝條件,使用壽命長,運轉(zhuǎn)費用低等優(yōu)點。隨著水資源和能源的匱乏以及環(huán)保意識的増強(qiáng),節(jié)水、節(jié)能、無污染的空冷器得到廣泛應(yīng)用。管翅式、表面蒸發(fā)式、板式等空冷器形式及應(yīng)用關(guān)鍵詞:空冷器;形式;應(yīng)用DOl:10.662l/ j cnki. issn1001-0599.2016.S1.17中圖分類號:TE98文獻(xiàn)標(biāo)識碼1國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢70年代中期,我國開發(fā)出了濕式空冷器,該項技術(shù)已廣泛用于國外從20世紀(jì)30年代,空冷技術(shù)就開始用于工業(yè),工業(yè)發(fā)石化工業(yè)中。進(jìn)入90年代,由我國蘭州石油機(jī)械研究所研制開達(dá)國家都制訂了嚴(yán)格的污水排放法規(guī),至今在石油、化工、冶金、發(fā)出表面蒸發(fā)式空冷器,并于1996年申請了國家專利。2001電力和食品工業(yè),空冷器作為冷凝、冷卻設(shè)備,其覆蓋率已經(jīng)很年,蘭州石油機(jī)械研究所又研制開發(fā)了新型板式空冷器并申請高。1939年德國CEA公司首先提出火電廠直接空冷設(shè)想。20了國家專利,此項技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。在水資源和能源日世紀(jì)50年代匈牙利發(fā)展了混合式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)(海勒益緊張的今天,工業(yè)用水的短缺已是全球范圍內(nèi)關(guān)注的問題,尤系統(tǒng))、70年代,表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)和直接空冷系統(tǒng)其是大量的工業(yè)污水導(dǎo)致的環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重,無論從經(jīng)業(yè)得到了較大的發(fā)展,90年代,空冷技術(shù)在國外得到迅速發(fā)展?jié)妗h(huán)保要求和節(jié)能方面,該技術(shù)都是很有前途的并日趨成熟,1991年美國懷俄達(dá)克電廠的360MW的直接空空冷器按管束布置方式可分為水平式和斜頂式;按通風(fēng)方冷機(jī)組投入運行,而后,在南非的馬尤巴電廠又投入了3×675式可分為鼓風(fēng)式和引風(fēng)式;按冷卻方式可分為干式濕式和干濕ⅥW的直接空冷機(jī)組。近幾年,國外還開展了相變空冷系統(tǒng)與聯(lián)合式;按結(jié)構(gòu)大致可分為管翅式空冷器、表面蒸發(fā)式空冷器塑料導(dǎo)熱翅片管等新技術(shù)的研究。板式空冷器等。我國從20世紀(jì)60年代中期開始研制空冷技術(shù),最初主要2管翅式空冷器用于石化工業(yè),30多年來,在理論研究和實驗上都進(jìn)行了大量2.1管翅式空冷器的結(jié)構(gòu)形式工作,各種類型的空冷器也廣泛用于石化、冶金、電力等工業(yè)中。管翅式空冷器的主體部分由矩形的管束組成,每個管束有視始終為ON,所|M00限值D4,表示待測輪胎打包的重量超出了正常區(qū)間,不符合標(biāo)以接下來兩條算BD起準(zhǔn),輔助繼電器M變?yōu)镺N。特別要說明,M0和M在接下來數(shù)運算指令自動 HAnD It In Is ni,m值到s中的程序中是判斷輪胎重量是香正常的依據(jù),將決定設(shè)備之后的執(zhí)行:“標(biāo)準(zhǔn)重量得到輪胎重量上膽值動作,所以在圖6的程序中同一次數(shù)據(jù)的大小比對后MO和MID1”“偏差重量mHe0)輪的狀態(tài)只能是一個為0N另一個為OFF,兩者是非此即彼的關(guān)D2”算出待測輪H D I MI輪重系,不可能同時為ON或OFF。胎打包后的重量不符合標(biāo)準(zhǔn)4結(jié)束語下限值,然后將該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和軟件程序比較簡單,公司自己就能制作該值傳送到數(shù)據(jù)圖5PLC程序且成本低廉,可行性很高。更重要的是,該設(shè)備的工作原理十分寄存器D4中巧妙,不用拆開輪胎的包裝清點輪胎數(shù)目,而是通過自動稱量每標(biāo)準(zhǔn)重量DI”+¨偏差重量D2”算出待測輪胎打包后的重量上包輪胎的重量是否處在合理區(qū)間內(nèi)來判斷其內(nèi)部輪胎數(shù)量,解限值,然后將該值傳送到數(shù)據(jù)寄存器D5中。得到D4和D5兩者決了以前輪胎打包的一個難題。的數(shù)據(jù)后,當(dāng)輔助繼電器M4為ON時,稱重傳感器測得的輪胎參考文獻(xiàn)實際重量數(shù)據(jù)被傳送到“實測重量D3”中,并開始與D4、D5中[1]初航.三菱FX系列PLC編程及應(yīng)用[M]北京:電子工業(yè)出版社的數(shù)據(jù)進(jìn)行大小比對。這里分為兩種情況,第一種:實測重量D320l1:37-112中的數(shù)據(jù)大于等于下限值D4且小于等于上限值D5,表示待測2]王建宋勇昌觸摸屏實用技術(shù)(三菱M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社輪胎打包的重量處在正常區(qū)間內(nèi),符合標(biāo)準(zhǔn),輔助繼電器M0變?yōu)镺N;第二種:實測重量D3中的數(shù)據(jù)大于上限值D5或小于下〔編輯凌瑞〕雛護(hù)與修理設(shè)管理與維修35若干排三角形排列的管子,該管子一般是翅片管,也可以是光的進(jìn)風(fēng)口,且其四周均為進(jìn)風(fēng)口;同時構(gòu)架又作為風(fēng)機(jī)、除霧器管。介質(zhì)的流向通常是逆流,熱流體從管東頂端流,從底部流噴淋水分配器及光管管朿的支撐體。在管東下部四周設(shè)置了擋出,空氣由下向上流動,冷卻熱的工藝介質(zhì)。另外還有風(fēng)機(jī)、百葉水板,在水箱上部四周設(shè)置了收水槽,從而減少了噴淋水外濺造窗、構(gòu)架和風(fēng)箱等部件,風(fēng)機(jī)驅(qū)動空氣流過管束,百葉窗通過調(diào)成的水損失或?qū)υO(shè)備周圍平臺的濺水。構(gòu)架與水箱的底部帶有節(jié)進(jìn)入空冷器的空氣量來改善空冷器的調(diào)節(jié)和適應(yīng)性能,構(gòu)架安裝底座,只需在基礎(chǔ)上預(yù)置地腳螺栓即可進(jìn)行設(shè)備安裝。是支撐管束、風(fēng)機(jī)、百葉窗以及其他附屬件的鋼結(jié)構(gòu),風(fēng)箱用于6)噴淋水輸送系統(tǒng)由二條管線和二臺管道泵組成,它們由導(dǎo)流空氣。噴淋水分配器端部的橫向主水箱連通,二條輸水線在設(shè)備工作22管翅式空冷器的使用范圍時一開一閉,以便確保設(shè)備運行時噴淋水分配器正常工作;橫向(1)熱流體出口溫度與空氣進(jìn)口溫度之差>15℃主水管兩端設(shè)置了控制閥,在輸水線立放的主水管底部設(shè)置了(2)熱流體出口溫度>60℃,其允許波動范圍>5℃放空口,這樣可保證在冬季時設(shè)備的備用泵管線內(nèi)噴淋水能夠(3)空氣的設(shè)計氣溫<38℃。放空,以免凍裂水管和備用泵。(4)有效對數(shù)平均溫差≥40℃33表面蒸發(fā)式空冷器的使用范圍(5)管內(nèi)熱流體的給熱系數(shù)<2300W(m2·℃)。表面蒸發(fā)式空冷器(簡稱蒸發(fā)空冷)是一種將水冷與空冷、傳(6)熱流體的凝固點<0℃。熱與傳質(zhì)過程融為一體,且兼有二者之長的新型節(jié)能、節(jié)水型高(⑦)管側(cè)熱流體的允許壓降≯10kPa,設(shè)計壓力>l00kPa。效冷凝冷卻設(shè)備;它具有傳熱效率高、投資省、操作費用低、結(jié)構(gòu)當(dāng)熱流由進(jìn)口溫度冷卻到75℃,用干空冷最經(jīng)濟(jì);熱流由緊湊、占地面積小、安裝、維護(hù)方便而且維護(hù)費用低、操作穩(wěn)定可進(jìn)口溫度冷卻到75-65℃,用干空冷、增濕空冷均可;熱流由75靠等優(yōu)點;適用于煉油和化工行業(yè)中各種塔頂油氣的分冷凝冷℃冷卻到比濕球溫度高5-6℃,可采用濕空冷。卻、油品的冷卻、壓縮機(jī)級間冷卻,適用于電力、冶金、制冷等行業(yè)2.3管翅式空冷器與傳統(tǒng)的水冷系統(tǒng)的優(yōu)缺點對比中的冷卻水、蒸汽、致冷劑及其他工藝流體的閉路循環(huán)冷卻,尤其空冷,對環(huán)境沒有熱污染和化學(xué)污染;空氣可隨意取得,不對80℃以下的低溫位介質(zhì)的冷凝、冷卻具有其他冷卻設(shè)備難以需要任何費用和附屬設(shè)備。選址不受限制;空氣腐蝕性小,不需匹敵的優(yōu)點。到目前為止,蒸發(fā)空冷已成功地應(yīng)用于煉油、化工廠除垢和淸洗,使用壽命長;空氣的壓降低,故空冷操作費用低;空的酮苯脫蠟(脫油)裝置、氣體餾裝置、丙烷(丁烷)脫瀝青裝置、烷冷系統(tǒng)的維護(hù)費用僅為水冷系統(tǒng)的20%~30%?；b置、烷基苯裝置、糠醛裝置、重整裝置、芳烴抽提裝置水冷,排放水對環(huán)境有熱污染和化學(xué)污染;選址必須考慮有4板式空冷器充足的水源;水腐蝕性強(qiáng),易結(jié)垢;循環(huán)水壓頭高,故水冷的能耗4.1板式空冷器的結(jié)構(gòu)形式高;由于水冷所需設(shè)備多,易于結(jié)垢,需停工清理,維護(hù)費用較高蘭州石油機(jī)械研究所LBK板式空冷器由板束、風(fēng)機(jī)、構(gòu)架3表面蒸發(fā)式空冷器水箱及噴淋裝置組成。傳熱單元為全焊式板束。風(fēng)機(jī)采用垂直安3.1表面蒸發(fā)式空冷器的結(jié)構(gòu)形式裝的引風(fēng)式風(fēng)機(jī)。板式空冷器的主要結(jié)構(gòu)特點如下。蒸發(fā)空冷主要由以下部件組成:①位于設(shè)備頂部的引風(fēng)式(1)首創(chuàng)在空冷器中采用全焊式板式傳熱元件。采用自主開風(fēng)機(jī);②位于風(fēng)機(jī)下方的除霧器;③位于除霧器下方的噴淋水分發(fā)的LT板,在確保板式空冷器高效安全的同時,解決了板式空配;④位于噴淋水分配器的光管管束;⑤位于光管管束下方的構(gòu)冷器的在線清掃問題。設(shè)備維護(hù)方便。架與水箱;⑥噴淋水輸送管線與管道泵。上述前5個部件之間均(2)根據(jù)板式空冷器特殊結(jié)構(gòu)特點,在空冷器中采用改進(jìn)的采用翻邊法蘭螺栓連接,各連接面之間均采用橡膠板和密封膠大流量、高風(fēng)壓、直連式軸流式風(fēng)機(jī),使板式空冷器整體性能得進(jìn)行密封,以防漏風(fēng)漏水到提高3.2表面蒸發(fā)式空冷器的結(jié)構(gòu)特點(3)增濕結(jié)構(gòu),強(qiáng)化沸騰傳熱。(1)采用引風(fēng)式軸流風(fēng)機(jī),其優(yōu)點是風(fēng)機(jī)風(fēng)量大,而且引風(fēng)(4)整體采用分體式撬裝組合結(jié)構(gòu),運輸、檢修方便。安裝不式風(fēng)機(jī)向上抽吸空氣,從而在其下部空間形成負(fù)壓區(qū)域,加速了受平臺基礎(chǔ)的限制,更加方便靈活位于其下方的傳熱管外表面水膜的蒸發(fā)效率。4,2板式空冷器的工作原理(2)除霧器采用雙金屬軋制型翅片管束,它既能高效除霧,熱介質(zhì)由上向下流動,空氣經(jīng)噴淋水增濕降溫后橫穿板束,減少噴淋水損耗,又可進(jìn)行高溫介質(zhì)(>80℃)的預(yù)冷,從而擴(kuò)大與熱介質(zhì)形成交叉對流換熱,達(dá)到冷卻的效果。風(fēng)機(jī)采用引風(fēng)式蒸發(fā)空冷的適用范圍,并增加了設(shè)備的傳熱面積。軸流風(fēng)機(jī)。構(gòu)架水箱、噴淋裝置自成體系,并配有噴水泵,采用軟3)噴淋水分配器在設(shè)備運行中即可方便的維護(hù)、清洗、更化水進(jìn)行噴淋。換噴嘴,而且其噴淋水管線均采用不銹鋼管,噴嘴采用聚氯乙烯板式空冷器采用全焊式板束作為傳熱單元結(jié)構(gòu),采用LT材料制成,并且將噴嘴安裝在噴淋支管的上部,從而有效地減少波紋板片作為傳熱元件,可滿足兩側(cè)壓降要求。由于板片的波紋了噴嘴堵塞的可能性形狀和觸點的存在,使流體形成網(wǎng)狀復(fù)雜流。流體在板間流道中(4)管東一般采用絲堵式組焊矩形管箱(特殊情況時也可采為三維流動,同時流道的水力直徑較小,極大地加強(qiáng)了流動的擾用可拆卸蓋板式組焊矩形管箱),管朿由水平布置的單根光管組動,增大了流體的湍流程度和對流傳熱系數(shù),因而在很低的雷諾成,管子與管箱的連接型式采用強(qiáng)度脹、強(qiáng)度焊或脹焊并用。數(shù)下形成湍流,且污垢系數(shù)小。波紋板片的靜攪拌作用也使結(jié)垢(5)構(gòu)架與水箱連成一體,下部為水箱,上部為帶有百葉窗大為降低,從而使設(shè)備的清掃和維護(hù)較為方便36設(shè)畜管理與維修雛護(hù)與修理氣囊式氣體蓄能器在油田柱塞式注水泵的應(yīng)用申維峰1,劉喆2,何文新1(1.大慶油田第九采油廠,黑龍江大慶163853;2大慶油田試油試采分公司,黑龍江大慶163412)摘要:蓄能器在油田柱塞式注水泵上的應(yīng)用情況,在檢查維護(hù)方面霱注意的問題結(jié)合現(xiàn)場處理管線振動實例,為柱塞式注水泵蓄能器規(guī)范管理提供了經(jīng)驗保證了設(shè)備安全平穩(wěn)運行。關(guān)鍵詞:氣體蓄能器;油田柱塞式注水泵;檢査維護(hù)DOl:10.16621 enki.issn1O1-0599.2016.S1.18中圖分類號:TE98文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B0概述小型液壓系統(tǒng);膠囊慣性小,反應(yīng)靈敏,適合用作消除脈動;不蓄能器有儲蓄能量、穩(wěn)定壓力、減少能耗、補(bǔ)償漏損等多種易漏氣,沒有油氣混雜可能;維護(hù)容易、附屬設(shè)備少、安裝容易作用,在液壓系統(tǒng)中廣為應(yīng)用。油田注水系統(tǒng)采用氣囊式氣體蓄充氣方便,是目前使用和研究最多的蓄能器。油田大部分注水泵能器是減少系統(tǒng)管線震動,防止焊接處振裂最有效措施之一,進(jìn)采用此結(jié)構(gòu)。步降低注水泵運行風(fēng)險。由于蓄能器類型多樣、功用復(fù)雜,只2原理有清楚了解并掌握蓄能器的類型、功用,才能根據(jù)不同工況正確氣囊式氣體蓄能器的工作原理以波義耳定律為基礎(chǔ),通過壓選擇蓄能器,使其充分發(fā)揮作用,達(dá)到改善系統(tǒng)性能的目的?？s氣體完成能量轉(zhuǎn)化,使用時首先要向蓄能器充亼預(yù)定壓力的氣1結(jié)構(gòu)體。當(dāng)系統(tǒng)壓力超過蓄能器內(nèi)部壓力時,高壓水壓縮氣體,將水中蓄能器按加載方式可分為彈簧式、重錘式和氣體式3種。由的壓力能轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能;當(dāng)系統(tǒng)壓力低于蓄能器內(nèi)部壓力時,于彈簧式、重錘式壓力和安裝位置限制,油田只采用氣體式蓄能蓄能器中的水在高壓氣體的作用下流向外部系統(tǒng),釋放能量器。氣體式蓄能器按結(jié)構(gòu)又可分為管路消振器、氣液直接接觸3應(yīng)用式、活塞式、隔膜式、氣囊式等。管路消震器是直接安裝在高壓系油田用柱塞式注水泵主要為臥式、單作用、三柱塞式高壓往統(tǒng)管路上的短管狀蓄能器,這種蓄能器響應(yīng)性能良好,能很好地復(fù)泵。在用注水泵主要型號是3S5100、3S125、3S150、3S175,對應(yīng)消除高壓高頻系統(tǒng)中的高頻震蕩,消震器用在高壓消震系統(tǒng)中。安裝使用的氣囊式氣體蓄能器型號分別為NXQ-1.631.5NⅪQ氣液直接接觸式蓄能器充入惰性氣體,優(yōu)點是容量大、反應(yīng)靈4.0315、NXQ-1031.5、NXQ-25/31.5。柱塞泵在運行時出口壓力敏、運動部分慣性小,無機(jī)械磨損?；钊叫钅芷骼没钊麑舛酁?7-26MPa,囊式蓄能器公稱壓力為31.5MPa。注水泵在工體和液體隔開,活塞和筒狀蓄能器內(nèi)壁之間有密封,所以油不易作時,高壓水在靠近液力端出口管線處不可避免地產(chǎn)生脈動,導(dǎo)氧化。隔膜式蓄能器是兩個半球形殼體扣在一起,兩個半球之間致泵體、進(jìn)排液系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲、振動,不利于平穩(wěn)注水和設(shè)備使用夾著一張橡膠溥膜,將油和氣分開。其重量和容積比最小、反應(yīng)安全。在靠近注水泵的出口側(cè)裝上囊式蓄能器,可吸收和衰減脈靈敏,低壓消除脈動效果顯著。動使振動降到滿意的程度,在油田注水中收到較好效果。氣囊式氣體蓄能器由耐壓殼體、彈性氣囊、充氣閥、提升閥、3.1檢查和維護(hù)油口等組成。這種蓄能器可做成各種大小規(guī)格,適用于各種大由于柱塞式注水泵使用的工作介質(zhì)多為含大量酸堿的污43板式空冷器的使用范圍參考文獻(xiàn)板式空冷器突破傳統(tǒng)空冷器的結(jié)構(gòu)限制,首創(chuàng)將高效節(jié)能、[1]王松漢石油化工設(shè)計手冊(第三卷)化工單元過程,第一版M]北結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小的板式傳熱元件引入空冷器中,是一種將京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.板式換熱器與空冷式換熱器優(yōu)點結(jié)合在一起的新型冷凝冷卻設(shè)[2】中國石化集團(tuán)上海工程有限公司化工工藝設(shè)計手冊第三版M備。板式空冷器具有傳熱效率高、流通面積大、管內(nèi)阻力降低、結(jié)北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003構(gòu)緊湊、占地面積小、可大型化等優(yōu)異的技術(shù)性能。采用板式空[3]石油化學(xué)工業(yè)部右油化工規(guī)劃院冷換設(shè)備工藝計算M1976冷器節(jié)電、節(jié)水,同時可解決許多新建或擴(kuò)容改造裝置場地嚴(yán)重4]馬義偉空冷器的設(shè)計與應(yīng)用M]哈工大出版社998不足的問題,在壓降要求低的場合板式空冷器更具有其他空冷「5]張素香孫鐵等板式空冷器篩板式液體分布器結(jié)構(gòu)與流動規(guī)律器難以匹敵的優(yōu)點。板式空冷器是現(xiàn)代煉油、化工、電力、核能及分析[J石油化工設(shè)備技術(shù),2006冶金等行業(yè)中空冷器升級換代的理想產(chǎn)品。在當(dāng)前全球水源、能]張安熱風(fēng)循環(huán)式空冷器簡介.石油化工設(shè)備,19907編輯凌瑞〕源緊張的情況下,在煉油、化工、電力、核能及冶金等能耗、水耗較大的行業(yè),板式空冷器有著廣闊的應(yīng)用前景。雛護(hù)與修理設(shè)管理與維臨37