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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合 结构形式
增湿空冷器－表面蒸发式 空冷器
适用场合及特点
表面蒸发空冷是由光 管组成的一种空冷装 置，利用管外水膜的 蒸发带走热量 ，借以 把管内流体的温度降 到所需温度。
优缺点
表面蒸发空冷具有 结构紧凑，效率较 高的优点。当管内 介质的温度很低时， 由于蒸发量小也会 影响表面蒸发空冷 的使用效果。当管 由分配器将冷却水向 壁温度处于露点时， 下喷淋到传热管表面， 易产生露点腐蚀。 使传热管外表面上形 因采用光管，流动 成连续均匀的薄水膜。 阻力较低。
优缺点
比具有相同周长的圆管， 水力直径小，管内传热 系数高；椭圆翅片管束 通常以短轴面迎风，气 流流动平滑管子后面形 成的涡流小，因此空气 流动阻力比圆管减少约 30％，特别适合用于自 然通风空冷器；迎风面 积小、比较紧凑，占地 面积只有圆管的80％。
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第三章 空气冷却器
二、总体设计考虑因素
1 总体设计要点 ①根据工艺介质的冷凝冷却要求及所建装置的水源、电力情况，进 行空冷与水冷的技术经济比较，以确定使用空冷器的合理性； ②根据热介质要求的冷却终温、环境条件，确定空冷器的型式； ③按经验总传热系数初步估算所需的换热面积，选择空冷器型号； ④根据工艺介质的操作条件及物性，对初选型号进行精确核算：管 内膜传热系数及阻力降、管外传热系数及阻力降、总传热系数、 有效平均温差，进而计算所需传热面积。如果所选型号的面积不 足或偏大，需调整型号，重复前面计算，直至所选型号满足设计 要求。然后再对风机进行核算。若选用的是湿式空冷或干湿联合 空冷，还需计算喷水量及水的蒸发量； ⑤根据装置生产特点，综合考虑空冷平竖面布置及控制方案； ⑥考虑噪声、防凝防冻等方面的问题。
优缺点
主要优点有许用温 度高，可达 260 ℃； 抗腐蚀性能好，寿 命长；传热性能好， 压力降小；翅片和 管子形成一个整体， 刚度好。缺点是价 格较其它翅片管高， 重量大。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的翅片管及适用范围 翅片管形式
（6）椭圆形翅片管
适用范围
钢制椭圆管套矩形翅 片，然后热浸镀锌 。 或热浸镀锌缠绕式椭 圆钢翅片管 。 使用范围宽广。
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合 结构形式
增湿空冷器－水平式
适用场合及特点
适用于相对湿度低于 30％的
干燥炎热地区 。空气 经过增湿室和水分离 板后进入管束。
优缺点
在空气入口处喷雾 状水，借水蒸发使 干燥的空气增湿而 接近空气的湿球温 度。增湿后的低温 空气经过水分离板 除去水滴，再横掠 翅片管束。 耗水量较大，增加 了空气侧的流动阻 力。
优缺点
优点是结构紧凑， 占地面积小。管内 流体阻力较水平式 小。 缺点是管束中空气 分布不均匀，易受 外界自然风的干扰； 管束不易太长，否 则其刚度下降。 b 型 结构略复杂。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合 结构形式
斜顶式－鼓风式
适用场合及特点
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第三章 空气冷却器
二、总体设计考虑因素
2 有关参数的选择-总体形式选择
（1）前干空冷-后水冷 a.水源充足； b.要求介质终端温度冷至 接近大气湿球温度； c.装置内场地较紧凑。
a.需有循环水冷却系统； b.操作费和检修费较大； c.热介质终端温度控制较差。
（2）前干空冷-后湿空冷 a.水源不充足，水耗约为后冷器 的5％～10％左右； b.要求介质终端温度高于大气湿 球温度5℃左右； c.操作费用比后冷小20％～40％。
优缺点
优点是结构紧凑， 占地面积小。管内 流体阻力较水平式 小。 缺点是管束中空气 分布不均匀，易受 外界自然风的干扰； 管束不易太长，否 则其刚度下降。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合 结构形式
直立式－风机叶轮水平放置
适用场合及特点
管束立放，风机叶轮 可垂直或水平放置 。 多用于湿式空冷 ，干 湿联合空冷或小型冷 却装置。 安置方向应 与平时的风向配合。 一般用于气体冷凝冷 却，也适用于真空系 统。进入叶片的是热 空气或增湿后的热空 气。
优缺点
LL 型 翅 片 管 可 以 部 分克服 L 型翅片管的 翅片易松动，接触 热阻大的缺点。保 证了对管壁的完全 覆盖，传热性能比 L 型翅片管略好。缺 点是加工难度增加， 价格可能略有提高。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的翅片管及适用范围 翅片管形式
(3)G形镶嵌式翅片管
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合 结构形式
水平式－引风式
适用场合及特点
引风式风机叶轮呈水 平放置， 置于管束上 方。进入叶片的是热 空气。
优缺点
优点是结构简单， 安装方便、管内热 流体和管外空气分 布比较均匀。 缺点是占地面积较 大，管内流动阻力 较斜顶式大。
a.后湿冷占地面积大； b.操作费技术比后冷要求高。
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第三章 空气冷却器
二、总体设计考虑因素
2 有关参数的选择-总体形式选择
（3）干湿联合空冷
a.适于中小处理能力场合； b.占地面积小； c.操作费用省。 a.操作技术要求高。
（4）全干空冷
a.寒冷地区； b.介质终温比夏季设计气温高 15℃～20℃； c.运转费最省。
第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点 二、总体设计考虑因素 三、空气侧膜传热系数及阻力 四、强制通风的风机功率 五、自然通风的风筒高度
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类 空气冷却器的基本部件如下： 管束 — 由管箱、翅片管和框架组合构成。需要冷却或 冷凝的流体在管内通过，空气在管外横掠流过翅片管 束，对流体进行冷却或冷凝； 轴流风机 — 一个或几个一组的轴流风机驱使空气流动； 构架—空气冷却器管束及风机的支承部件； 附件—如百叶窗、蒸汽盘管、梯子、平台等；
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合 结构形式
水平式－鼓风式
适用场合及特点
适用于任何场合。管 束水平放置， 为防止 冷凝液滞留管中 ，管 子应倾斜3º 或１％。
鼓风式风机叶轮呈水 平放置， 置于管束下 方。进入叶片的是冷 空气。
优缺点
优点是结构简单， 安装方便、管内热 流体和管外空气分 布比较均匀。 缺点是占地面积较 大，管内流动阻力 较斜顶式大。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合 结构形式
增湿空冷器－喷淋蒸发湿式 空冷器
适用场合及特点
在气温较高而且比较干 燥的地区，干湿球温差 不 小于 1 4 ℃ ，则 可采 用 喷淋水使空气增湿，将 空气干球温度降低到接 近湿球温度，使传热温 差 加大 ，提 高传 热效 果 。 管外膜传热系数比普通 干 式空 气冷 器高 3 ～ 5 倍 （ 3 ） 。同时兼有增湿和蒸 发空冷的优点，实际消 耗水量很少。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的翅片管及适用范围 翅片管形式
（1）L形翅片管
适用范围
L型绕片管是通过把弯 成L形的铝带拉紧 后缠绕在芯管上制造 而成的。 最高使用温度： 钢管铝片 T≤180℃； 铝管铝片 T≤150℃； 最高使用压力： 钢管 P≤32.0MPa； 铝管 P≤0.25MPa；
适用范围
铝片嵌入钢管表面被 挤压到约0.25～0.5毫 米深的螺旋槽中 ，同 时将槽中挤出的金属 用滚轮压回翅片根部
优缺点
优点是传热效率高 （有资料表明比 L 形 翅片高约20％）。 工作温度钢管钢片 ≤ 400 ℃，钢管铝片 ≤ 260 ℃。缺点是不 耐腐蚀，造价高。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
适用于任何场合。
风机叶轮水平放置 ， 置于管束下方 。进入 叶片的是冷空气。
优缺点
优点是管内热流体 和管外空气分布比 较均匀。传热系数 比水平式略高，管 内流动阻力小。占 地面积较小。 缺点是结构略复杂。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的空冷器结构特点及适用场合 结构形式
二、总体设计考虑因素
2 有关参数的选择-管排数的选择（依据管内介质温度选择）
△T≤6 6＜△T≤10 50＜△T≤100
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
几种典型的翅片管及适用范围 翅片管形式
（5）DR双金属轧片管
适用范围
双金属轧片管是较理 想的抗腐蚀型管子 ， 它完全克服了 L、LL 绕 片管的缺点。 内外管 可以分别选材 ，内管 可选用碳钢、不锈钢、 黄铜等；管外可一般 采用铝或铜。 经过轧 制内外管子可以紧密 结合在一起。
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
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第三章 空气冷却器
一、基本类型及特点
结构形式及分类
空气冷却器分类：
①按管束布置方式分为：水平式、立式、斜顶式等。 ②按通风方式分为：鼓风式、引风式和自然通风式。 ③按冷却方式分为：干式、湿式和干湿联合式。 ④按工艺流程分为：全干空冷、前干空冷后水冷、前干空冷后湿空 冷、干湿联合空冷。 ⑤按安装方式分为：地面式、高架式、塔顶式（在塔顶上和塔联成 一体）。 ⑥按风量控制方式分为：停机手动调角风机、不停机自动调角风机、 自动调角风机和自动调速风机、百叶窗调节式。 ⑦按防寒防冻方式分为：热风内循环式、热风外循环式、蒸汽拌热 式以及不同温位热流体的联合等形式。