CN2876671Y - 板式空冷器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于石油化工等领域生产过程中工艺流体的降温或冷凝的板式空冷器，它包括框架、风机、板式管束，板式管束上、下两端联接有管箱，上管箱上端设介质入口，下管箱下端设介质出口。两组板式管束分别置于框架两侧，风机设置在框架上，每组板式管束外侧依次有空气入口、百叶窗、喷淋装置。本实用新型可以获得更为合理的传热面积和风冷面积的比值，而避免管内传热面积相对不足而导致的传热瓶颈；可选用较小风机；避免散热管的温度和膨胀不均匀现象；提高传热效率；体积小、重量轻、结构紧凑。

Description

板式空冷器

一、技术领域

本实用新型涉及一种空冷器，特别是将板式换热技术与空冷器相结合的板式空冷器。

二、背景技术

空冷器作为石油化工等领域生产过程中降温或冷凝工艺流体的常用设备，可以简化冷却***，降低造价和运行维护费用。

目前现有的空冷器技术，大都采用圆形或椭圆形翅片管换热，管内走热介质，轴流风机吹动空气错流(横向)扫过交错排列的翅片管，带走管内热量。这种结构可以保证足够的耐压和对热介质的密封，但在用于气体冷却或冷凝时，管内的传热面积相比于空冷器所占的总空间来说是少量的，与管外翅片的传热面积之比例太小。再加上管内的湍流程度不高，传热膜系数小，结果管内造成了传热量的瓶颈。

使用轴流风机引风，其通风截面为圆形，导致方形空冷器四角处的风量很小，有超过20％的换热面积没能被充分利用；再加上通流截面上流速也不均匀，造成冷却换热的不均。

作为冷却器使用时，由于冷空气错流(垂直或一定的倾斜)吹过换热翅片管，不能实现逆流换热，在热介质冷段的传热温差小导致冷段的换热量低，浪费换热面积，空气带走热量的利用率也低，增加了风机的能量消耗。

这些空冷器虽然能达到换热冷却的技术要求，但换热效率不高，还存在能源利用率低、结构笨重等问题。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种将高效换热的板式换热器技术与空冷器相结合的效率高、节约能源、结构紧凑的板式空冷器。

板式空冷器包括框架、风机、板式管束，板式管束上、下两端联接有管箱，上管箱上端设介质入口，下管箱下端设介质出口。两组板式管束分别置于框架两侧，风机设置在框架上，每组板式管束外侧依次有空气入口、百叶窗、喷淋装置。

在框架没有板式管束的另外两侧也分别设置两组板式管束，即在框架的四周设置四组板式管束。

风机设置在框架的上端或下端。

框架外侧的板式管束上端向内侧倾斜，以增强逆流换热，其倾角α为0-45°。最佳角度为5-30°。

板式管束上、下两端与管箱联接可以采用固定式焊接，也可以采用可拆卸式法兰连接，以便于清洗更换。

对比现有技术，本实用新型具有如下优点：

1、通常翅片管式空冷器管内的换热面积不到管外的1/3，管内流速低，使传热系数也不大。本实用新型采用边缝焊接的板式结构，其介质侧的传热面积比空冷侧小不到20％，并且介质侧传热系数增加，增大了管内的传热量，可以获得更为合理的传热面积和风冷面积的比值，而避免管内传热面积相对不足而导致的传热瓶颈。

2、本实用新型由于板式管束有一定倾角使换热方式近似纯逆流换热，可使单位质量空气的携热量增加，即带走同量热量的空气消耗量减少，从而可选用较小风机实现节能。

3、改善现有空冷器迎风面和后风面两处散热管的温度和膨胀不均匀现象。在一根根独立散热管的情况下，迎风(不对风扇)面进气温度最低，该处管换热最强，管温也最低；而后风(对风扇)面的气温升高，该处管的换热弱，管温高。采用板式结构的换热元件，介质在程间为网状流动，冷热流均可横向(沿冷却风流方向)迁移，还可以人为地在中间加入一、二个横通流道(各板片介质程也可在此互通)，从而避免风前和风后散热管的温度和膨胀不均匀现象。

4、板式换热因为其中的泡点结构极易形成紊流，可以减小壁面的边界层厚度，提高传热膜系数从而提高传热效率，并且因板面光滑和冲刷作用而不太容易结垢，对于空气侧也是如此。

5、体积小、重量轻、结构紧凑。

四、附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本实用新型使用状态图；

图4、图5、图6为板式管束结构图。

五、具体实施方式

板式空冷器包括框架10、风机6和板式管束8，板式管8上、下两端联接有管箱7、9，上管箱7上面有介质入口1，下管箱9下面有介质出口2。两组板式管束8分别置于框架10两侧，风机6设置在框架10的上端或下端，每组板式管束8外侧依次有空气入口、百叶窗4、集水槽3、喷淋装置5。其中板式管束8的板片为不锈钢薄板冲压而成，有鼓泡形、矩形、梯形、人字形等。两张板片组成板管，用氩弧焊焊接，板管组成的板式管束8有一定倾斜角度。板式管束8上、下两端与管箱7、9联结采用固定式(焊接)或可拆卸式(法兰)连接。板式管束8与两端的管箱7、9以及管箱与介质出、入口1、2的联接有三种形式：a、三者在同一轴线上；b、板式管束8与管箱7、9在同一轴线上，二者与介质出、入口1、2的轴线相差α角；c、管箱7、9与介质出、入口1、2在同一轴线上，而二者与板式管束8的轴线相差α角。风机6采用引风式轴流风机加变频节能控制***。风机6、板式管束8等分别固定在框架10上。框架10采用角钢、槽钢、钢板等铆接或焊接制成。本实用新型采用组合式结构，板式管束8、框架10、集水槽3等自成体系，便于制造、运输、安装和检修。

热介质在板式管束内自上向下流动，空气经百叶窗调节风量大小，由喷淋装置喷水增湿降温后横穿板式管束与热介质换热，最后由风机处吹出。喷淋水经集水槽收集后可循环使用。集水槽及喷淋装置既可自成体系又可并入生产装置的循环水***中。

Claims (8)

1、一种板式空冷器，包括框架(10)、风机(6)、板式管束(8)，板式管束(8)上、下两端联接有管箱(7)、(9)，上管箱(7)上端设介质入口(1)，下管箱(9)下端设介质出口(2)，其特征是：两组板式管束(8)分别置于框架(10)两侧，风机(6)设置在框架(10)上，每组板式管束(8)外侧依次有空气入口、百叶窗(4)、喷淋装置(5)。

2、根据权利要求1所述的板式空冷器，其特征是：在框架(10)没有板式管束的另外两侧也分别设置两组板式管束(8)。

3、根据权利要求1所述的板式空冷器，其特征是：风机(6)设置在框架(10)的上端。

4、根据权利要求1所述的板式空冷器，其特征是：风机(6)设置在框架(10)的下端。

5、根据权利要求1或2所述的板式空冷器，其特征是：框架(10)外侧的板式管束(8)上端向内侧倾斜，其倾角为0-45°。

6、根据权利要求5所述的板式空冷器，其特征是：框架(10)外侧的板式管束(8)上端向内侧倾斜，其倾角为5-30°。

7、根据权利要求1所述的板式空冷器，其特征是：板式管束(8)与上、下两端的管箱(7)、(9)联接采用焊接。

8、根据权利要求1所述的板式空冷器，其特征是：板式管束(8)与上、下两端的管箱(7)、(9)联接采用法兰联接。

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