復(fù)合型高效空冷器在石化領(lǐng)域的應(yīng)用探索

高智宇

摘 要：現(xiàn)階段，石化專(zhuān)用復(fù)合型高效空冷器已經(jīng)被中國(guó)石化股份有限公司科技成果鑒定所認(rèn)可，并且被當(dāng)做我國(guó)重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)的推廣內(nèi)容?；诖?，文章將復(fù)合型高效空冷器作為研究重點(diǎn)，并闡述其在石化領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用，以期有所幫助。

關(guān)鍵詞：復(fù)合型高效空冷器；石化領(lǐng)域；應(yīng)用；探索

中圖分類(lèi)號(hào)：TB657.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）23-0148-02

1 復(fù)合型高效空冷器概述

1.1 復(fù)合型高效空冷器的基本工作原理

復(fù)合型高效空冷器主要對(duì)水的蒸發(fā)潛熱予以合理地運(yùn)用，并將其作為主要機(jī)理融合濕式空冷、蒸發(fā)冷以及傳質(zhì)過(guò)程、傳熱過(guò)程相互結(jié)合，形成一種全新的節(jié)能換熱設(shè)備[1]。對(duì)于復(fù)合型高效空冷器來(lái)說(shuō)，其結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊且冷卻效率極高，實(shí)際的安裝與維護(hù)工作便利，而且操作的費(fèi)用并不高，這也是復(fù)合型高效空冷器的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，在冷卻效果方面，能夠有效地代替?zhèn)鹘y(tǒng)水冷器、空冷器以及空冷與水冷串聯(lián)這三種傳熱的方式。

可以通過(guò)圖1來(lái)展示復(fù)合型高效空冷器的基本工作原理。對(duì)復(fù)合型高效空冷器而言，其冷凝盤(pán)管由兩部分組成，即上部空冷翅片管束與下部蒸發(fā)光管管束，而且這兩部分是在外部接管的作用下相互連接。其中，高溫介質(zhì)會(huì)經(jīng)由空冷翅片管束達(dá)到降溫的目的，隨后會(huì)進(jìn)入到蒸發(fā)光管管束中進(jìn)行冷凝，而在介質(zhì)滿(mǎn)足冷卻出口標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下才能夠流出設(shè)備。此設(shè)備的底部安裝了集水箱，因而水可以通過(guò)水泵與管路進(jìn)入到蒸發(fā)光管管束噴淋分水裝置當(dāng)中，這樣一來(lái)，水就能夠在蒸發(fā)光管管束的表面均勻地分布。除此之外，軸流風(fēng)機(jī)被安裝在設(shè)備的頂部，并且在冷凝盤(pán)管飽和濕空氣的作用下被抽出。

1.2 復(fù)合型高效空冷器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

第一，“蒸發(fā)式+空冷式”優(yōu)化組合。通過(guò)這種組合方式進(jìn)行冷卻，對(duì)飽和濕空氣以及風(fēng)機(jī)的余能予以二次利用，一定程度上提高了冷卻的效率，最重要的是實(shí)際的能源消耗量被減少至最低[2]。而復(fù)合型高效空冷器冷卻的效果等同于濕式空冷器與水冷的有效組合，通過(guò)蒸發(fā)盤(pán)管可以進(jìn)入空冷翅片飽和濕空氣當(dāng)中，在這種情況下冷卻工藝介質(zhì)，實(shí)際效果與濕式空冷器等同，而且蒸發(fā)盤(pán)管表面覆蓋噴淋水，其冷卻的效果會(huì)比水冷器更加明顯。

第二，設(shè)備通過(guò)諸多模塊組合形成，而且模塊間能夠有效地替換。通過(guò)模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了設(shè)備的制造、運(yùn)行以及維護(hù)檢修等工作。將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求作為重要參考依據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)模塊的自由化組合。而在實(shí)際檢修的過(guò)程中，則能夠根據(jù)比例實(shí)現(xiàn)工作負(fù)荷的降低，也可以停止其中一部分模塊工作，貫徹并落實(shí)在線(xiàn)且不停機(jī)的檢修工作。若其中存在個(gè)別管束有泄漏的問(wèn)題，則應(yīng)當(dāng)切斷模塊，但并不是影響到設(shè)備整體的運(yùn)行狀況，能夠有效地完成模塊的替換任務(wù)[3]。

第三，盤(pán)管束設(shè)計(jì)的柔性化特征明顯，能夠?qū)⒃O(shè)備制造過(guò)程與運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中形成的熱應(yīng)力予以全面消除。與此同時(shí)，盤(pán)管能夠?qū)Χ喾N異型的高效換熱管進(jìn)行合理地運(yùn)用，比較常見(jiàn)的就是波紋管與螺紋管等，使得管內(nèi)部流體雷諾數(shù)得以增加，實(shí)現(xiàn)換熱系數(shù)的全面提升。與此同時(shí)，將冷凝盤(pán)管整體放入到溫度為465攝氏度的環(huán)境下，開(kāi)展熱浸鋅防腐處理工作，在鋅層的厚度達(dá)到100mm的情況下，能夠使結(jié)垢的幾率有效降低，而且能夠確保盤(pán)管使用的壽命超過(guò)10年。

2 應(yīng)用復(fù)合型高效空冷器需注意的事項(xiàng)

第一，復(fù)合型高效空冷器使用前的準(zhǔn)備。如果設(shè)備是初次使用，必須要將其內(nèi)部與進(jìn)風(fēng)位置的雜物全部清理干凈，全面清洗設(shè)備水箱。與此同時(shí)，將水添加到水箱容積的五分之四的位置，如果水位偏低很容易使水泵出現(xiàn)汽蝕的問(wèn)題，會(huì)對(duì)分水裝置的噴水量產(chǎn)生不利的影響，甚至還會(huì)對(duì)換熱效率造成負(fù)面作用[4]。對(duì)浮球閥的開(kāi)停位置進(jìn)行全面檢查，同時(shí)也包括了對(duì)手動(dòng)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況的檢查等等。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)保證電機(jī)的軸承已經(jīng)添加了潤(rùn)滑脂，且在啟動(dòng)水泵之前應(yīng)首先盤(pán)車(chē)，完成啟動(dòng)以后對(duì)方向進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)反方向的情況需進(jìn)行及時(shí)調(diào)整并投入到實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中。

第二，復(fù)合型高效空冷器投入使用中的注意事項(xiàng)。在設(shè)備實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中，需要首先投用風(fēng)機(jī)，隨后根據(jù)水泵基本原則將設(shè)備開(kāi)啟。但需要注意的是，風(fēng)機(jī)與水泵的開(kāi)啟時(shí)間間隔不允許大于1min。在風(fēng)機(jī)與水平處于正常運(yùn)行狀態(tài)以后，才能夠?qū)⒃O(shè)備并入到系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行使用。

第三，復(fù)合型高效空冷器停用的注意事項(xiàng)。當(dāng)設(shè)備停運(yùn)的情況下，需要將水泵停運(yùn)，隨后是風(fēng)機(jī)，但是相互間隔的時(shí)間不允許超出2min。

第四，復(fù)合型高效空冷器緊急停車(chē)的注意事項(xiàng)。如果裝置亦或是設(shè)備發(fā)生故障與緊急情況，應(yīng)對(duì)控制回路予以合理地運(yùn)用，將及時(shí)停止開(kāi)關(guān)，將設(shè)備電源切斷。而在排除設(shè)備故障以后，則需要充分考慮設(shè)備投入使用的具體步驟進(jìn)行開(kāi)車(chē)。

第五，復(fù)合型高效空冷器投用過(guò)程的注意事項(xiàng)[5]。即便是水泵出口調(diào)節(jié)閥全部開(kāi)啟，也不能夠表示水泵效率已經(jīng)達(dá)到了最高水平。而水泵出口調(diào)節(jié)閥本身能夠?qū)λ玫某隹诹髁坑枰韵鄳?yīng)的調(diào)節(jié)，同時(shí)也能夠?qū)Τ隹诘膲毫M(jìn)行調(diào)節(jié)。一旦水泵出口調(diào)節(jié)的開(kāi)度相對(duì)較大，會(huì)使得水泵的運(yùn)行呈現(xiàn)出超流量的情況。這樣一來(lái)，電機(jī)的電流相對(duì)較大而出現(xiàn)發(fā)熱的情況，對(duì)于電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性產(chǎn)生了不利的影響[6]。通常來(lái)講，水泵的出口調(diào)節(jié)閥閥位開(kāi)度是三分之二，同樣也可以將實(shí)際情況作為參考依據(jù)予以全面優(yōu)化。

3 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)研究

第一，某省的重整裝置，對(duì)于原干空冷冷卻的方式予以相應(yīng)的改造，并且針對(duì)復(fù)合型高效冷凝器實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)予以綜合整理并對(duì)比。其中，在原有的方案中，所采用的設(shè)備是干空冷，而臺(tái)數(shù)設(shè)計(jì)成32臺(tái)，溫度設(shè)置成36干球溫度，風(fēng)機(jī)的實(shí)際總功率是960千瓦。但是在調(diào)整運(yùn)行方案以后，選擇使用的是復(fù)合型高效空冷器，而臺(tái)數(shù)設(shè)計(jì)成8臺(tái)，溫度設(shè)置成28濕球溫度，風(fēng)機(jī)的實(shí)際總功率是352千瓦。在原方案與改進(jìn)方案對(duì)比的基礎(chǔ)上可以發(fā)現(xiàn)，在采用復(fù)合型高效空冷器以后，風(fēng)機(jī)的總功率明顯降低，充分體現(xiàn)了該設(shè)備的節(jié)能效果[7]。

第二，某省的氣分裝置也對(duì)原有的空冷器串水冷器結(jié)構(gòu)予以改造，同樣采用了復(fù)合型高效冷凝器，并且針對(duì)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)展開(kāi)了有效地整理以及對(duì)比。其中，傳統(tǒng)的冷卻方式是“干空冷+后水冷+涼水塔”的有機(jī)組合，而設(shè)計(jì)的臺(tái)數(shù)是31臺(tái)，設(shè)計(jì)的溫度在36干球溫度，設(shè)備出口的實(shí)際溫度是43攝氏度，風(fēng)機(jī)的實(shí)際總功率在683千瓦，而水資源的消耗量是每小時(shí)40噸。而在改進(jìn)方案當(dāng)中，選擇使用的是復(fù)合型高效空冷器，而設(shè)計(jì)的臺(tái)數(shù)是9臺(tái)，設(shè)計(jì)的溫度在28濕球溫度，設(shè)備出口的實(shí)際溫度是40攝氏度，風(fēng)機(jī)的實(shí)際總功率在396千瓦，而水資源的消耗量是每小時(shí)28噸。通過(guò)兩個(gè)方案的對(duì)比同樣可以發(fā)現(xiàn)，復(fù)合型高效空冷器的節(jié)能效果明顯[8]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)上文對(duì)復(fù)合型高效空冷器的研究與探討，可以發(fā)現(xiàn)該設(shè)備運(yùn)行效率高且結(jié)構(gòu)緊湊，通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用能夠了解到復(fù)合型高效空冷器能夠有效地解決水冷器堵塞以及翅片結(jié)垢等問(wèn)題，進(jìn)一步推動(dòng)了工藝生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性。

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