空冷器的设计

空气冷却器是在翅片管外用空气冷却或冷凝流经管内的流体的换热设备。空冷器在很大程度上解决了由于工业迅速发展而致使工业用水大幅度增加而出现的供水不足的问题。同时还减少了工业地区水的污染。
二，1，气温的选择和设计
设计气温是指设计空冷器时所采用的入口的空气温度。在传热平均温差低于20℃左右时，对设计气温的拟定应慎重选择，以确保使管内流体冷却到要求的温度。气温的选取有许多方法，比较保守的方法是按当地最热月的日最高气温的的月平均值再加3—4℃；或者采用7,8月的日最高气温的月平均值，再加上其值的10%左右；或根据我国气候条件，当空气的相对湿度较高，一天当中气温变化较大时，可采用“保证率每年不超过5天的气温”。
2，翅片管内的流体及温度
一般来讲，希望管内流体的凝固点不超过5℃，流体较干净且不易聚合。热流体的入口温度，一般以120—130℃左右或以下为好，且不宜低于60—80℃。热流体的出口温度，对干式空冷器来讲，一般应使其与设计气温温差大于20—25℃，至少要大于15℃。热流体的出口温度与周围空气温度相差17—22℃比较经济。
3，管排数
管排数对投资与成本影响很大，一般情况下，可适当安排管排数使空气温升在15—20℃。管排数少，传热效果好，但单位传热面积造价高，占地面积大，且由于空气温升较小，需要打的风量。如果管排数很多，空气压力降增大。在设计时应合理选择。
4，管程数
空冷器设计中确定管程数时，应考虑到由于可能供冷期管内流体的压降较高，一般流速都偏低。一般应使液体流速在0.5—1m/s,气体重量流速5-10kg/㎡.s,选择流速的主要目的是使管内流体压力降在允许范围内，以此得出适当的管程数。
5，迎风面的空气速度
迎风面是指空气气流通过空冷器的面。空气通过迎风面的速度简称为迎面风速。等空气为标准状态时（20℃，1个标准大气压）迎风面的速度为标准迎面风速，一般选择在1.4—4m/之间，主要是因为迎面风速太低，影响传热效果，而使传热面积增大，太高使空气压力降增加，致使风机功率消耗增加。
6，高低翅片管的选用
翅片面积增大，以光管外表面积为基准的空气膜传热系数增大，反之则减小。因此，为了提高总传热效果，可考虑当管内膜传热系数大于2000时采用高翅片管。100—1100之间采用高，低翅片管均可；低于100时可以考虑采用光管。
三，空冷器的工艺计算
1，传热系数
总传热系数在空冷器的传热计算中，习惯上以光管外表面积为基准，Q=KA△T，其中K为传热系数，是最重要的也是最难确定的
空气温升在换热器设计的工艺计算中，换热量是根据工艺需要确定的。想要确定换热面积，就必须求出总传热系数K和传热平均温差。空冷器的传热平均温差亦按一般方法计算。但计算平均温差之前，需要先知道空气的出口温度，因为空气流率不是事先由热平衡算出来的，而是由一定的迎面风速与迎风面积确定的。
而迎风面积也不是事先由传热计算确定。因此，空冷器的空气出口温度不能事先任意指定。必须由过程的热平衡与传热速度决定。

发布时间: 2012-09-14 10:45:20

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