沈陽空氣冷卻器-水冷卻-風(fēng)冷

空氣冷卻器，又稱為空冷器或風(fēng)冷設(shè)備，是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的熱交換裝置。

工作原理

空氣冷卻器以空氣作為冷卻介質(zhì)，通過空氣與熱流體之間的熱交換來移除流體（如氣體、液體）中的熱量，實現(xiàn)降溫。其核心是內(nèi)部的熱交換過程，當(dāng)需要冷卻的工藝流體流經(jīng)冷卻器的換熱管時，會與通過翅片或其他散熱結(jié)構(gòu)的外部空氣進(jìn)行熱交換，工藝流體釋放的熱量被傳遞給翅片和周圍的空氣，空氣吸收熱量后被帶走，從而實現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移和工藝流體的降溫。為確保有效的熱交換，通常需要一定的空氣流量流過冷卻器的散熱表面，這可通過自然對流（如風(fēng)力作用下的空氣流動）或強制對流（如使用風(fēng)扇或鼓風(fēng)機）來實現(xiàn)，強制對流能顯著提高熱交換效率。此外，還可通過調(diào)節(jié)進(jìn)入冷卻器的空氣量、改變工藝流體的流速或調(diào)整翅片的幾何形狀等參數(shù)，對冷卻效果進(jìn)行精確控制，以維持工藝流體的溫度在所需范圍內(nèi)。

基本結(jié)構(gòu)

• 管束：包括傳熱管、管箱、側(cè)梁和橫梁等，是空氣冷卻器的核心部分。它可按臥式、立式和斜頂式（人字式）3種基本形式布置。臥式布置傳熱面積大，空氣分布均勻，傳熱效果好；斜頂布置時，通風(fēng)機安裝在人字中央空間，占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊。為抵消空氣側(cè)給熱系數(shù)較低的影響，通常采用光管外壁裝翅片的管子作為傳熱管，以擴大傳熱面積。翅片管分層排列，其兩端用焊接或脹接方法連接在管箱上，排管一般為3 - 8排。光管外徑常為25毫米和38毫米，翅片高度一般取12 - 15毫米，管束寬為100 - 3000毫米。管子可用碳鋼、銅、鋁和不銹鋼等制成；翅片材料大多用工業(yè)純鋁，在防腐蝕要求很高或制造工藝條件特殊的情況下也采用銅或不銹鋼。翅片可按橫向或縱向排列，基本形式有繞片式、鑲片式、軋片式、套片式、焊片式、橢圓管式、紊流式（包括輪輻式、開槽形和波紋形等）。管箱的結(jié)構(gòu)主要有法蘭式、管堵式和集合管式，一般前者用于中低壓，后兩者用于高壓。為適應(yīng)管束的熱膨脹，一端管箱不固定，容許沿管長方向位移。

• 通風(fēng)機：通常采用軸流通風(fēng)機，通風(fēng)方式有鼓風(fēng)和引風(fēng)兩種。鼓風(fēng)式是空氣先流經(jīng)通風(fēng)機后流入管束，操作費用較經(jīng)濟，產(chǎn)生的湍流對傳熱有利，使用較多；引風(fēng)式是空氣先流經(jīng)管束后流入通風(fēng)機，氣流分布均勻，有利于溫度精確控制，噪聲小，是發(fā)展的方向。

• 構(gòu)架：用于支撐管束和通風(fēng)機，保證設(shè)備的穩(wěn)定性。

主要類型及特點

• 干式空冷器：僅依靠空氣溫升的顯熱方式來交換熱量，靠翅片管和風(fēng)機強制循環(huán)強化傳熱。操作簡單，使用方便，但冷卻溫度取決于空氣的干球溫度，一般只能把管內(nèi)熱流體冷卻到高于環(huán)境溫度15 - 20℃。對于南方濕熱地區(qū)，濕式空冷器蒸發(fā)效果不好，一般主要使用干式空冷器。從熱量傳遞角度講，空氣的比熱僅為水的比熱的1/4，空氣的密度也遠(yuǎn)小于水的密度，若傳遞相同的熱量且冷卻介質(zhì)溫升相同，所需要的空氣量將是水的4倍，相比于水冷卻器，干式空冷器的體積較大?？諝鈧?cè)的換熱系數(shù)很低，約為50 - 60W/（m2·℃），導(dǎo)致光管空冷器的總傳熱系數(shù)很低，較水冷卻器的傳熱系數(shù)約低10 - 30倍，為抵消這一影響，空冷器一般采用擴展表面的翅片管，其翅化比大致為10 - 24倍。

• 濕式空冷器：根據(jù)噴水方式，可分為表面蒸發(fā)型、增濕型和噴淋型3種，在石化工業(yè)中以后兩種為主。增濕型濕式空冷器只適用于相對濕度低于50%的干燥、炎熱地區(qū)，因為干空氣相對濕度越小，增濕后降溫越多，冷卻效果越顯著。噴淋型濕式空冷器是直接在翅片管束上噴霧狀水，利用水分蒸發(fā)的潛熱交換和空氣被增濕降溫來強化傳熱，同時，水霧的存在可使空冷器入口空氣溫度接近環(huán)境濕球溫度，提高了傳熱平均溫差，在3%噴淋量下?lián)Q熱系數(shù)可比干式空冷器提高2 - 4倍。相較于干式空冷器，在炎熱的夏季，環(huán)境氣溫較高時，應(yīng)用濕式空冷器更為有利。但濕式空冷器在管內(nèi)流體溫度超過70℃時，極易結(jié)垢，且管外空氣阻力損失較大，約為干式空冷的1.4倍，管束面積不能太大，故單元裝置的相對面積較小，價格相對較高。

• 干 - 濕聯(lián)合式空冷器：將干式空冷器與濕式空冷器組合集成。組合的一般原則是，在工藝流體高溫區(qū)用干式空冷器，起氣體冷凝的作用；在低溫區(qū)使用濕式空冷器，起冷凝液冷卻的作用。

沈陽空氣冷卻器-水冷卻-風(fēng)冷

應(yīng)用領(lǐng)域

• 石油化工行業(yè)：常用于冷卻塔頂蒸氣、反應(yīng)釜出口物料等高溫流體，以及煉油、石油化工塔頂蒸氣的冷凝，回流油、塔底油的冷卻，各種反應(yīng)生成物的冷卻，循環(huán)氣體的冷卻等。

• 電力行業(yè)：用于電廠汽輪機發(fā)電機組和電動機的閉路循環(huán)通風(fēng)冷卻，對吸熱后的介質(zhì)（水、蒸汽）進(jìn)行冷卻，以便介質(zhì)循環(huán)使用，還可用于冷卻發(fā)電機定子繞組、變壓器油等關(guān)鍵部件。

• 冶金行業(yè)：用于冷卻高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煙氣等高溫廢氣。

• 其他行業(yè)：還廣泛應(yīng)用于礦山、輕工機械、工程機械（如挖掘機、裝卸機、叉車、起重機、聯(lián)合收割機、筑路機械等）等行業(yè)，以及冷庫的冷卻降溫（如沈陽D型冷風(fēng)機空氣冷卻器可作為冷庫設(shè)備）。

優(yōu)點

• 節(jié)省水資源：采用空氣作為冷卻介質(zhì)，可節(jié)省大量工業(yè)用水，減少環(huán)境污染，降低基建費用。特別在缺水地區(qū)，以空冷代替水冷，可以緩和水源不足的矛盾。

• 環(huán)保效益好：不使用水冷卻，避免了水的污染和浪費，對環(huán)境友好。

• 性能優(yōu)勢明顯：與傳統(tǒng)的繞簧式空氣冷卻器相比，復(fù)合翅片式（雙金屬銅、鋁，不銹鋼、鋁）空氣冷卻器的散熱面積大（提高30%）、冷卻能力高（增加20% - 30%）、空氣阻力?。ń档?0%），性能基本不受運行時間長短的影響，是繞簧式空冷器理想的替代產(chǎn)品。

局限性

• 受氣候影響大：冷卻效果受氣候變化影響較大，在高溫、高濕度的天氣條件下，冷卻效率可能會降低。

• 耗電量大：為了保證足夠的通風(fēng)量，需要消耗較多的電能來驅(qū)動通風(fēng)機。

• 噪聲和占地面積大：運行過程中會產(chǎn)生一定的噪聲，并且設(shè)備占地面積相對較大。