試析板式空冷器及其在石化工業(yè)中的應(yīng)用與改進(jìn)

姜悅

摘 要：板式空冷器是冷凝裝置的重要組成部分，由有機(jī)融合板式設(shè)備以及空冷式設(shè)備組成的冷凝裝置，與傳統(tǒng)空冷器相比，板式空冷器突破了原有的技術(shù)約束，同樣對冷凝裝置構(gòu)造予以有效地改進(jìn)。所以，全新板式空冷器與多種類型設(shè)備有效結(jié)合，對板式元件熱量傳導(dǎo)的方式進(jìn)行了靈活地運用?，F(xiàn)階段，板式空冷器被當(dāng)作冷凝裝置被廣泛應(yīng)用在石化工業(yè)領(lǐng)域，使得工業(yè)實效不斷突顯出來。所以，石化工業(yè)應(yīng)對板式空冷器特征與構(gòu)造予以深入地了解與認(rèn)知，并采取合理的措施進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步促進(jìn)板式空冷器的推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：板式空冷器；石化工業(yè)；應(yīng)用；改進(jìn)

中圖分類號：TE96 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）24-0142-02

板式空冷器在石化工業(yè)中的應(yīng)用獲取了理想的經(jīng)濟(jì)效益，而主要的原因就是板式空冷器的流通區(qū)域相對寬闊，而且管線的結(jié)構(gòu)也相對緊湊，壓力不大。與此同時，板式空冷器所需空間與區(qū)域較小，所以，在石化工業(yè)中較為適用?，F(xiàn)階段，在技術(shù)改造的作用下，板式空冷器的適用范圍不斷擴(kuò)大，在不同類型石化工業(yè)流程中都十分適用。將板式空冷器應(yīng)用在石化工業(yè)當(dāng)中，可以全面提升工業(yè)實效，使得板式空冷器自身的技術(shù)價值充分發(fā)揮出來。

1 板式空冷器裝置特征研究

對石化工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，板式空冷器的重要性逐漸突顯出來且備受企業(yè)關(guān)注與認(rèn)可。從本質(zhì)上來講，板式空冷器是冷凝裝置中的一種，涵蓋了空冷設(shè)備以及板式設(shè)備，所以在結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢較為明顯[1]。當(dāng)前，板式空冷器內(nèi)部的LBK空冷器代表性較強(qiáng)，而該類型空冷器組成部分主要有板束、噴淋裝置、架水箱以及風(fēng)機(jī)。其中，軸流風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)是垂直性的，其內(nèi)部傳熱單元采用的是全焊接板束單元進(jìn)行設(shè)計。在空冷器的內(nèi)部，板管的作用就是保證熱介質(zhì)流動的順利性，而噴淋裝置能夠保證空氣始終保持濕潤。受引風(fēng)機(jī)的帶動作用，熱介質(zhì)可以在板管通道的作用下達(dá)到換熱的目標(biāo)，更好地發(fā)揮其冷卻的功能。而在板式空冷器構(gòu)造方面，將波紋板片傳熱元件設(shè)置其中，為兩側(cè)壓漿功能的發(fā)揮奠定了堅實的基礎(chǔ)。

一般情況下，板片結(jié)構(gòu)波紋觸點的位置經(jīng)常形成復(fù)雜性的網(wǎng)狀流體，而且板間流道同樣存在三維流體結(jié)構(gòu)。由于水力直徑相對較小，所以流體的擾動性特征明顯。這樣一來，一旦流體流動速度較高亦或是傳熱對流系數(shù)設(shè)計較大，則會引發(fā)水流湍急的情況[2][3]。另外，板式空冷器本身的污垢系數(shù)不大，如果雷諾系數(shù)不高，同樣容易發(fā)生湍流的問題。

2 板式空冷器應(yīng)用優(yōu)勢解構(gòu)

通常，板式空冷器的流體會沿傳熱板片方向發(fā)生變化，而且變化持續(xù)。在這種情況下，處于流動狀態(tài)的流體必須要有傳熱元件當(dāng)作支撐。如果雷諾系數(shù)不高，板式空冷器的內(nèi)部同樣容易出現(xiàn)湍急水流，這樣一來，可以使傳熱的功效不斷提升，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)傳熱系數(shù)增加的目標(biāo)。若設(shè)計工作人員設(shè)置疊加板片，還能夠?qū)υO(shè)備干擾予以有效地防控。若對LT型板進(jìn)行設(shè)置，則能夠使換熱的速度加快而壓降則會降低。因此，板式空冷器在流通區(qū)域的應(yīng)用優(yōu)勢明顯。

通過以上探討還可以了解到，板式空冷器換熱空間較寬，且傳熱的效率理想。如果換熱的條件相同，那么對板式空冷器的運用能夠有效地節(jié)省安裝費用，技術(shù)優(yōu)勢明顯[4]。特別是在化工領(lǐng)域中，可以在高耗能電力領(lǐng)域與煉油領(lǐng)域中有效地運用，而在實踐過程中，板式空冷器仍需不斷改進(jìn)與完善。

3 現(xiàn)階段板式空冷器在石化工業(yè)中應(yīng)用的問題

3.1 冷凝方面的問題

與傳統(tǒng)的裝置進(jìn)行比較，將板式空冷器應(yīng)用在石化工業(yè)當(dāng)中，節(jié)能與節(jié)水的效果十分明顯。然而，現(xiàn)階段板式空冷器中的相關(guān)技術(shù)并不成熟。具體表現(xiàn)在冬季期間，板式空冷器的應(yīng)用會受到溫差的影響。通常來講，冬季晝夜溫差相對較大，所以在板式空冷器工業(yè)適用范圍擴(kuò)大方面并不理想。與此同時，受冬季溫度低的影響，空冷器的內(nèi)部流道也很容易出現(xiàn)冷凝的問題，致使原本直徑較小的空冷器通道被堵塞。如果情況較為嚴(yán)重，流道的阻塞還會對空冷器的正常運行產(chǎn)生干擾。

3.2 結(jié)垢方面的問題

針對空冷器的內(nèi)部區(qū)域，堵塞與結(jié)垢的問題經(jīng)常發(fā)生[5]。究其原因，空冷器的內(nèi)部溝槽深度較深，且表面溝槽面積也較大。以介質(zhì)流動作為切入點進(jìn)行思考，空冷器的表層很容易存在雜質(zhì)，在流體帶動之下，會逐漸沉積。長此以往，流道的堵塞幾率會增加，進(jìn)而對空冷器的換熱效果產(chǎn)生了負(fù)面影響。

3.3 成本方面的問題

目前階段，絕大部分空冷器的結(jié)構(gòu)選擇使用的都是全焊接，而在這種結(jié)構(gòu)當(dāng)中，一旦空冷器局部被損壞亦或是管路出現(xiàn)堵塞，則在維修的過程中必須將空冷器裝置整體替換。對空冷器進(jìn)行實際檢修的過程中，相關(guān)操作人員雖然也嘗試對局部部件替換，但是實際效果并不理想[6]。從本質(zhì)上來看，將空冷器整體替換對成本節(jié)省十分不利，甚至還會出現(xiàn)程度嚴(yán)重的成本浪費問題。在結(jié)構(gòu)限制之下，檢修工作人員就必須要投入更多維修成本。

4 改進(jìn)板式空冷器在石化工業(yè)中應(yīng)用問題的措施

總體來講，板式空冷器已經(jīng)對設(shè)備的局限予以有效突破并進(jìn)行了一定的創(chuàng)新，而且新型的空冷器將板式零件和其他的換熱部件有機(jī)結(jié)合，形成全新冷凝裝置。這與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，板片疊加這一技術(shù)的運用對其他的干擾予以有效地排除，同樣也規(guī)避了設(shè)備的干擾。另外，將板式空冷器應(yīng)用于實踐過程中，其換熱效率相對較高，也使得流體流動范圍得以有效拓寬。在此基礎(chǔ)上，空冷器的規(guī)模不大且自重輕，因而對板式空冷器的使用能夠有效地縮小占地面積，在場地面積較小的情況下較為適用。而在石化工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的過程中，將板式空冷器應(yīng)用其中，需積極采取有效的改進(jìn)，對存在的應(yīng)用問題予以解決，并將自身的技術(shù)價值充分發(fā)揮出來。

4.1 結(jié)垢與凝結(jié)問題的解決

如果板式空冷器所處環(huán)境的溫度偏低，那么裝置的內(nèi)部會在短時間內(nèi)凝結(jié)。在冬季期間，應(yīng)將加濕系統(tǒng)停止，這樣可以對板式空冷器進(jìn)行有效地保護(hù)。在將加濕系統(tǒng)停運以后，就可以從根本上避免凝結(jié)問題出現(xiàn)。另外，如果遇到溫度較低的情況，應(yīng)對板式空冷器結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗脑?。技術(shù)工作人員可以根據(jù)具體狀況在其中加設(shè)循環(huán)熱風(fēng)空冷系統(tǒng)，在熱風(fēng)裝置的作用下規(guī)避凝結(jié)問題的發(fā)生。endprint

而在板式空冷器投入實際應(yīng)用以前，必須要積極采取前期的處理工作。特別是在預(yù)處理的時候，對空冷器要進(jìn)行全面地清洗，保證藥劑量適中。這樣一來，就可以確?？绽淦鞯谋韺痈庸鉂?，便于對結(jié)垢問題的預(yù)防與控制[7]。除此之外，為了避免空冷器結(jié)垢問題的出現(xiàn)，應(yīng)及時處理板片，開展介質(zhì)處理的工作。其中，可以對在線清掃途徑予以利用，使得板片的結(jié)垢率得以降低。最后，操作工作人員如果發(fā)現(xiàn)板片有結(jié)垢的問題，必須要及時清洗，以保證盡快將板片污垢清除掉。

4.2 節(jié)省空冷器檢修的費用支出

因為板式空冷器的空冷器結(jié)構(gòu)是全焊式，所以分層檢修的難度較大。在改進(jìn)技術(shù)方面，相關(guān)技術(shù)人員必須保證管箱總體數(shù)量保持不變，將板管各單元進(jìn)行分解?；镜脑砭褪强绽淦鲀?nèi)部各子單元代表獨立空冷器的裝置，能夠降低使用板片數(shù)量。而在連接法蘭的同時，對密封處理方式進(jìn)行運用并對密封墊進(jìn)行設(shè)置。這樣一來，即便局部出現(xiàn)故障，也僅僅是對故障部分空冷器的構(gòu)件進(jìn)行替換即可，而無需將裝置整體替換，進(jìn)而達(dá)到縮短維修時間與節(jié)省維修成本的目的。

4.3 入口通風(fēng)量的合理調(diào)節(jié)

現(xiàn)階段，板式空冷器中安裝了工頻電機(jī)，所以實時調(diào)速的難度增加。為解決這一問題，需要在空冷器的入口位置安裝百葉窗。在完成安裝以后，能夠保證實時對通風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。而在對空冷器結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中，若將百葉窗安裝進(jìn)去，還能夠節(jié)省空冷器的能源消耗，進(jìn)而減少費用支出。如果條件允許，相關(guān)技術(shù)人員也可以選擇使用變頻電機(jī)，也可以對通風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，且實際效果更加理想。

5 結(jié)束語

綜上所述，板式空冷器在石化工業(yè)中的應(yīng)用時間并不長，但是實際效果也相對可觀。與傳統(tǒng)空冷器相比，板式空冷器的結(jié)構(gòu)更為緊湊，能夠有效地節(jié)省原材料，拆洗也更加方便。近年來，大部分企業(yè)已經(jīng)認(rèn)知到板式空冷器在換熱方面的優(yōu)勢，所以將其應(yīng)用在實踐過程中。但需要注意的是，板式空冷器在石化工業(yè)中的應(yīng)用仍存在不足，為了進(jìn)一步推廣應(yīng)用，必須要深入了解板式空冷器實際應(yīng)用中存在的問題，科學(xué)合理地運用措施改進(jìn)裝置的性能。在技術(shù)實踐當(dāng)中，作為技術(shù)人員，還應(yīng)當(dāng)不斷總結(jié)經(jīng)驗并歸納，全面提高板式空冷器的綜合效能。

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