空冷器基本簡介

空氣冷卻器是以環(huán)境空氣作為冷卻介質(zhì)，橫掠翅片管外，使管內(nèi)高溫工藝流體得到冷卻或冷凝的設(shè)備，簡稱“空冷器”，也稱“空氣冷卻式換熱器”。

空冷器也叫做翅片風(fēng)機(jī)，常用它代替水冷式殼－管式換熱器冷卻介質(zhì)。

隨著感應(yīng)加熱設(shè)備使用的不斷增多，因用戶自身條件各不相同，有的對于設(shè)備的水冷系統(tǒng)不夠重視，有的許多用戶未按規(guī)定使用蒸餾水，而使用普通井水或自來水，在實際工作中水質(zhì)對設(shè)備的水冷系統(tǒng)及元器件又影響很大。

一、提高電子管使用壽命（高頻設(shè)備）。普通水易結(jié)垢，需定期清洗，一旦結(jié)垢就已經(jīng)影響到電子管的發(fā)射功率及壽命，嚴(yán)重時電子管陽極易被燒穿。

二、節(jié)省電能。（以100KW高頻電子管設(shè)備為例）在直流高壓作用下陽極水路對地耗電量為：普通水在8KW左右，蒸餾水則在70W左右。

三、降低電解腐蝕。陽極高壓通過水阻對地形成直流電流。造成電子管水套進(jìn)出口電解腐蝕，普通水的電解腐蝕速度是蒸餾水的一百倍以上。

空冷器的儲水箱根據(jù)設(shè)備功率不同約為0.4～2.0m3，每噸純水價格250元至300元之間。因為使用了閉合循環(huán)，所以蒸餾水消耗量極低，為使用蒸餾水創(chuàng)造了條件，同時如按一定比例加入防凍產(chǎn)品可徹底解決高頻水路的冬季凍結(jié)難題。使用蒸餾水不僅提高了設(shè)備及元件壽命，而且減少維修費(fèi)用，從而達(dá)到提高生產(chǎn)率，節(jié)電的目的。

四、空冷器通過空氣和軟化水間壁換熱，把電爐感應(yīng)器、可控硅、電子管等電氣元件發(fā)出的熱量排放于空氣中。高導(dǎo)熱性能的傳熱管，組合后形成很高的熱流密度，所以該裝置冷卻效率很高。使用空氣連續(xù)換熱，將熱量傳到空氣中，清除了積熱，滿足了感應(yīng)加熱系統(tǒng)溫度的要求。

該冷卻系統(tǒng)使用蒸餾水在空冷器和感應(yīng)加熱設(shè)備內(nèi)閉路循環(huán)，水質(zhì)干凈，使被冷卻的電氣系統(tǒng)長期不結(jié)水垢，不被異物堵塞。冬季可在冷卻水中加入防凍劑，杜絕了水路被凍壞的故障，減少了感應(yīng)加熱設(shè)備的故障發(fā)生，該冷卻系統(tǒng)不需要水池和冷卻塔。

空冷器因其結(jié)構(gòu)、安裝形式、冷卻和通風(fēng)方式不同，可分為以下不同形式。

a.按管束布置和安裝形式不同，分為水平式空冷器和斜頂式空冷器。前者適用于冷卻，后者則適用于各種冷凝冷卻。

b.按冷卻方式不同，分為干式空冷器和濕式空冷器。前者冷卻依靠風(fēng)機(jī)連續(xù)送風(fēng)；后者則是借助于水的噴淋或霧化強(qiáng)化換熱。后者較前者冷卻效率高，但由于易造成管束的腐蝕影響空冷器的壽命，因而應(yīng)用不多。

c.按通風(fēng)方式不同，分為強(qiáng)制通風(fēng)（即送風(fēng)）空冷器和誘導(dǎo)通風(fēng)空冷器。前者風(fēng)機(jī)裝在管束下部，用軸流風(fēng)機(jī)向管束送風(fēng)；后者風(fēng)機(jī)安裝在管束的上部，空氣自上而下流動。后者較前者耗電多，造價高，應(yīng)用不如前者普遍。

主要用于石油、化工、冶金等空冷器配套使用， 具有風(fēng)量大、效率高、振動小、噪聲低、使用維護(hù)方便等優(yōu)點 。

風(fēng)機(jī)有高效節(jié)能型、低噪聲型、防腐型等不同類型，風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)方式可分為自調(diào)、半自調(diào)、手調(diào)三種；冷卻方式可分為鼓風(fēng)式和引風(fēng)式。

冷風(fēng)機(jī)主要用于食品行業(yè)中的肉食、家禽、水產(chǎn)品、果蔬、蛋奶、冷飲制品的冷卻加工和冷凍儲藏，啤酒、白酒等各種酒類和各種飲料的冷卻冷藏，另外還可滿足化工、制藥行業(yè)、機(jī)械、電子、水電等行業(yè)工藝性冷卻加工原料和場所的冷卻需要。

空冷器盤管

高效冷風(fēng)機(jī)的盤管材質(zhì)有鋁管鋁片、鋼管鋼片兩種。鋁管鋁片冷風(fēng)機(jī)翅片與換熱管采用脹接工藝，管片接觸緊密，接觸熱阻小，傳熱效率高，防腐性能好。

鋼管鋼片冷風(fēng)機(jī)翅片與換熱管采用整體熱浸鋅工藝，管片接觸更緊密，接觸熱阻小，傳熱效率高，防腐能力強(qiáng)。翅片為整體波紋狀多孔鋁片或鋼片。

可采用定片距（8、10、12mm）和變片距（8/16、10/20、12/24mm）的翅片組合形式。翅片為深位延長套筒和定距片相組合的定位方式、定位準(zhǔn)確。盤管制成后經(jīng)2.0MPa氣壓試驗方可出廠。

空冷器風(fēng)機(jī)

冷風(fēng)機(jī)均選用冷風(fēng)機(jī)專用軸流風(fēng)機(jī)，具有效率高、噪音小、壽命長等特點，葉片采用壓鑄鋁合金機(jī)翼型前掠式扭曲葉片，強(qiáng)度高，表面光潔衛(wèi)生。使用溫度-40℃~-50℃ 。

空冷器外殼

高效冷風(fēng)機(jī)外殼有優(yōu)質(zhì)鋼板噴漆或靜電噴漆、不銹鋼板、鋁板四種可供選擇。風(fēng)機(jī)面板采用獨(dú)特設(shè)計，剛性強(qiáng)，外型美觀，防腐性能好，使用壽命長。

它具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效率高、投資省、操作費(fèi)用低、安裝、維護(hù)方便等優(yōu)點。在煉油、冶金、電力、制冷、輕工等行業(yè)中有著廣闊的應(yīng)用前景，是空冷技術(shù)發(fā)展的新方向。蒸發(fā)空冷的研究始于六十年代，主要應(yīng)用于發(fā)動機(jī)引擎夾套水冷卻、壓縮機(jī)級間冷卻、潤滑油冷卻等。我國在八十年代初從國外引進(jìn)的十幾套石蠟成型裝置中均采用了蒸發(fā)空冷作為氨氣的冷凝器。

蒸發(fā)式空冷器是將管式換熱器置于塔內(nèi)，通過流通的空氣、噴淋水與循環(huán)水的熱交換保證降溫效果。由于是閉式循環(huán)，其能夠保證水質(zhì)不受污染，很好的保護(hù)了主設(shè)備的高效運(yùn)行，提高了使用壽命。外界氣溫較低時，可以停掉噴淋水系統(tǒng)，起到節(jié)水效果。推著國家節(jié)能減排政策的實施和水資源的日益匱乏，近幾年密閉式冷卻塔在鋼鐵冶金、電力電子、機(jī)械加工、空調(diào)系統(tǒng)等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

蒸發(fā)式空冷器，也叫做閉式冷卻塔、封閉式冷卻塔或密閉式冷卻塔。

蒸發(fā)空冷器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在冶金、石化、電力、化工、建材等行業(yè)都有應(yīng)用。上世紀(jì)九十年代以來，我國煉鐵高爐開始應(yīng)用閉式空冷循環(huán)水系統(tǒng)，對防腐、減輕結(jié)垢，從而提高換熱裝置和設(shè)備的運(yùn)行效率與使用壽命均有明顯效果。這個系統(tǒng)采用了板式換熱器。高爐回來的熱軟水（55℃）被板式換熱器冷卻后，經(jīng)升壓再送高爐使用；而冷卻水通過板式換熱器后溫度升高，送冷卻塔降溫，降溫后經(jīng)加壓再送板式換熱器作冷卻介質(zhì)使用。軟水循環(huán)量與冷卻水循環(huán)量之比，一般為1:1。

為了進(jìn)一步提高換熱裝置和設(shè)備的運(yùn)行效率與使用壽命，進(jìn)一步節(jié)能節(jié)水，武漢某公司依托其專利產(chǎn)品——節(jié)能型水膜式空冷器，并組織組織各相關(guān)專業(yè)的專家和技術(shù)人員，精心設(shè)計了“高效閉式空冷循環(huán)水系統(tǒng)”。

該系統(tǒng)采用節(jié)能型水膜式空冷器替代原板式換熱器和冷卻塔，運(yùn)行效率高，冷卻水循環(huán)量可減少4/5，其運(yùn)行電量亦可減少4/5。同時，在該系統(tǒng)中采用了常溫除氧設(shè)備和脫氣裝置，可進(jìn)一步減小腐蝕，且可確保系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

節(jié)能型水膜式空冷器的結(jié)構(gòu)和流程如下圖所示

節(jié)能型水膜式空冷器的主要特點是通過管外水膜的蒸發(fā)來強(qiáng)化傳熱，其工作過程是利用循環(huán)水泵將循環(huán)水水箱中的循環(huán)冷卻水輸送到位于管束上方的噴水系統(tǒng)，由噴水系統(tǒng)將冷卻水向下噴淋到管束表面，使管束外表面形成薄水膜；與此同時，用軸流風(fēng)機(jī)將空氣從百葉窗吸入，使空氣從管束下面向上橫掠傾斜放置的管束。

節(jié)能型水膜式空冷器主要依靠管外表面水膜的迅速蒸發(fā)來強(qiáng)化管外傳熱，從而達(dá)到冷卻管內(nèi)軟水的目的。這主要是因為水具有比較高的汽化潛熱(水在一個大氣壓下的汽化潛熱為570kcal/kg)，使得總體傳熱效率大大的提高。

設(shè)備運(yùn)行時，管外表面水膜的蒸發(fā)使得空氣穿過管束后濕度大大增加而接近飽和狀態(tài)，軸流風(fēng)機(jī)將濕空氣抽吸并使其穿過位于噴水系統(tǒng)上方的捕霧器，除去濕空氣中夾帶的水滴后從空氣出口排入大氣。

因為軸流風(fēng)機(jī)位于設(shè)備上部，向上抽吸空氣時在軸流風(fēng)機(jī)下部形成了負(fù)壓區(qū)域，加速管外表面水膜的蒸發(fā)，所以強(qiáng)化了管外傳熱。

在運(yùn)行過程中，軟水在管內(nèi)流動，空氣、冷卻水走管外，空氣由下往上流動，噴淋水則由上向下流動，冷卻水、空氣與軟水為交叉錯流形式，而冷卻水與空氣為逆流形式。就整個流程的布置而言，也強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì)的過程。