空冷式换热器介绍.pps

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1、空冷式换热器介绍 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 空冷式换热器是炼油化工、冶金、电站等行业大量 使用的冷却设备。用于冷却各种工业介质。 与其它冷却设备相比： 优点，空冷式换热器使用空气作为冷源，节能、节 水效果非常显著； 缺点，占地面积大，一次性投资大。 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 空冷器分类： 按冷却介质分为： 干空冷器 湿空冷器 表面蒸发空冷器 按传热元件分为： 列管式换热器 板式空冷器等 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 空冷器应用范围： 干空冷器 可

2、以把介质冷却到高于环境温度 200C； 湿空冷器 可以把介质冷却到高于环境温度 350C； 表面蒸发空冷器 可以把介质冷却到接近环境温度，在特殊情况可以冷却到比环 境温度低。可以代替水冷器。 表面蒸发式空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传 质过程融为一体且兼有两者之长的新型空冷器；它 是一种传热效率高、投资省、操作费用低、结构紧 凑、节能、节水的高效冷凝冷却设备，在炼油、化 工、电力、冶金、制冷、轻工等行业中大量使用。 到目前为止蒸发空冷在全国各大石化企业的酮苯装 置、气分装置、烷基化装置、丙烷脱沥青装置、焦 化装置、蒸馏装置、催化装置、重整装置、硫磺回 收装置、轻烃回收装置等得到了广泛的应用。

3、 表面蒸发空冷器 简介 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 组成： 风机、翅片管、喷淋系统、光管管束、水箱 特点： 风机 -引风式风机 ;翅片管 -双金属轧片管 ;喷淋系统 -不锈钢、双水泵 光管管束 -表面热侵锌、丝堵管箱 ;水箱 -表面玻璃钢防腐 表面蒸发空冷器 结构 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 传热机理： 在光管表面形成水膜 ， 靠水膜的 蒸发带走热量 。 既有空气的温升 和水的温升带走热量 ， 也有水的 气化潜热带走热量 。 适用范围： 用于进口温度 160-80 左右的 低温工艺介质的冷凝冷却 ， 可 将介质出口温度冷到接近环境 湿

4、球温度 。 可以代替后水冷器和湿空冷器 。 表面蒸发空冷器 机理 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 工艺计算方法 : 与传统空冷器计算方法不一样，已超出空冷器范畴； 目前只有我公司有能力计算。 表面蒸发空冷器 工艺选型 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 表面蒸发空冷器发展方向 : 提高换热管耐腐蚀性能 解决冷却效果下降问题 解决冬季结冰问题 提高水箱、百叶窗抗腐蚀能力 提高风机轴承寿命 表面蒸发空冷器 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 采取的措施： 换热管腐蚀问题 措施：热侵锌、复合铝管 冷却效果下降 原因：光管表面结垢

5、措施：有效控制介质进蒸发段温度、加大喷淋空间和严格控制水质 冬季结冰问题 措施：设计理念改变 风机轴承寿命低 措施：采用轴承和轴承座一体的整体轴承 水箱、百叶窗腐蚀 措施：喷漆前喷砂除锈和水箱表面玻璃钢防腐 表面蒸发空冷器 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 目前应用状况： 表面蒸发空冷器是 节能、节水产品， 在许多装置大量使 用。 符合国家产业化方 向。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 空冷 表面蒸发空冷器 业绩 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州

6、石油机械研究所） 气分装置丙烯塔顶冷凝器（与水冷器对比） 表面蒸发空冷器 经济性 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 焦化装置分馏塔顶空冷器（与干空冷器加后水冷器对比） 表面蒸发空冷器 经济性 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 年操作费用约为后水冷的 30 ， 湿空冷的 65 。 占地面积约为干空冷加后水冷的 50 ， 湿空 冷的 43 。 优良的操作弹性 具有优异的防冻、抗冬性能。 表面蒸发空冷器 经营性 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 我们根据用户和市场的需求不断对蒸发空冷器进行改进。 1990年第一台工业产品用于兰炼

7、酮苯脱蜡装置氨冷凝冷却系 统。 1993完成第二代蒸发空冷的研制 。 1996年完成第三代蒸发空冷的研制 ， 技术日臻完善 ， 同年获 得中国国家专利 （ 专利号： ZL96200559.2， 附专利证书 ） 。 目前我所已完成了第六代蒸发空冷的研制 。 2000年我所开发的蒸发空冷获得了国家重点新产品证书 。 我所开发的蒸发空冷 ， 在诸多结构上优于国外产品 ， 并在实 验研究的基础上开发了相适应的工艺计算方法 ， 在大量的现 场标定中得到了验证与修正 ， 国内其他单位并不能很好的掌 握此计算方法 。 它的安装调试也有一定的技术性 ， 需要现场指导 。 但是在我 们近 1000多台的应用业绩

8、中 ， 全部取得了成功 。 表面蒸发空冷器 开发历程 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 目前已经生产近千台表面蒸发空冷器，主要应用范围： 常减压装置 初馏塔顶、常压塔顶冷凝冷却器； 气体分馏装置 脱丙烷塔顶、丙烯塔顶冷凝器； 酮苯脱蜡装置 氨冷凝器、溶剂冷凝冷却器； 连续重整装置 重整产物、分离塔顶、蒸发塔顶、 1号 2号在接触空冷器； 异构化装置 产物冷凝器，汽提塔底冷却器； 岐化装置 产物冷凝冷却器，汽提塔顶冷凝器，甲苯冷却器； 催化装置 分馏塔顶、稳定塔顶冷凝冷却器，富气压缩机出口冷却器； 焦化装置 分馏塔顶、稳定塔顶冷凝冷却器，冷焦水冷却器； 航煤、柴油加氢装置

9、 反应产物冷却器，分馏塔顶、气体塔顶冷凝器； 制氢装置 中变气冷凝冷却器，凝结水冷却器； 轻烃回收装置 塔顶冷凝器，循环水冷凝器； 丙烷脱沥青装置 高压丙烷、中压丙烷冷凝冷却器； 以及其它适合表面蒸发空冷器的冷凝冷却。 详细 ： 表面蒸发空冷器 业绩 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式湿空冷器 由板束、风机、构架水箱 及喷淋装置组成。传热单元为全 焊式板束。风机采用垂直安装的 引风式风机。 热介质自上向下流动，空气 经喷淋水增湿降温后横穿板束， 与热介质换热。 构架水箱及喷淋装置既可自 成体系（增加管道泵）又可并入 生产装置的循环水系统中。 整体采用分体式撬装组合结

10、 构，运输、检修均较方便。 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 兰炼 2#蒸馏减顶板式空冷器 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 项目 单位 板式空冷器 10台 -3x3 湿式空冷器 24台 /48片 -4.5 3 节省 数量 % 设备重量 kg 200000 461760 261760 57 设备造价 万元 750 774.39 24.39 3.5 风机功率 KW 268 528 260 49 冷却水耗量 Kg / hr 14400 43200 28800 67 操作费用 万元 /年 109.09 202.55 93.46 46 占地面积 m2 1

11、54.8 576 421.2 73 风机按每年 8000小时计算 ， 水耗量分别按 6000小时 （ 板式空冷器 ） 及 2880小时 （ 湿式空冷器 ） 计算 。 板式湿空冷器 与管式湿空冷经济对比 以 2002年兰州炼油厂 500万吨 /常减压装置减顶冷凝器为例 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 项目 单位 板式空冷器 2台 -3x3 水冷器 BJS1200 节省 数量 % 设备重量 kg 40000 14000 设备造价 万元 155 18 -137 耗电功率 KW 44 冷却水耗量 Kg / hr 5000 600000 595000 操作费用 万元 /年 29

12、.6 144 114.4 占地面积 m2 18 16 设备开工率按 8000小时 /年 ， 电费 0.4元 /度 ， 软化水费 2.7元 /吨 ; 风机按每年 8000小时计算 ， 水耗量分别按 6000小时 （ 板式空冷器 ） 及 8000小时 （ 水冷器 ） 计算 。 板式湿（干）空冷器 与水冷器的比较 以汽轮机乏汽冷凝器为例：蒸汽量 5750kg/h，温度 62-45oC 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式空冷器的优越性 板式空冷具有优异的防冻、抗冬性能。 操作费用低，风机、阻力降； 施工费用：重量轻，占地面积小； 使用寿命：由于板片材质高，具有优良的抗腐蚀

13、能力 ; 良好的维护性能 :由于台数减少，设备的维护性能 大大提高； 由于传热元件采用特殊的板型，不仅清洗吹灰方 便，而且传热面积均为一次传热面积，同翅片管 相比其传热性能具有长效性。 投资优势：设备费用、平台； 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式空冷器 -使用更高材质 板片材质 304L 316L 2205 254SMO Ti 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式湿空冷器应用 板片材质 316L 兰州石化 500万吨 /年常减压装置减顶空冷器， 2003年投入使用； 海南 800万吨 /年常减压装置减顶空冷器， 2006年投入使用； 板片

14、材质 2205 华北任丘 500万吨 /年常减压装置减顶空冷器， 2006年投入使用； 燕山 800万吨 /年常减压装置减顶空冷器， 2006年投入使用； 辽阳 550万吨 /年常减压装置减顶空冷器， 2007年投入使用； 青岛 100万吨 /年常减压装置减顶空冷器； 板片材质 254SMO、 Ti 天津常减压装置常顶空冷器， 2006年 3月投入使用； 2台采用 254SMO、 4台采用 Ti； 广州 800万吨 /年常减压装置常顶空冷器， 2006年 3月投入使用； 板片材质钛 3台、 254 5台、 2205 8台。 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 兰炼 500

15、万吨 /常减压装置减顶板式空冷器 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 广州 800万吨 /常减压装置减顶板式空冷器 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 济南 350万吨 / 年蒸馏装置减 顶板式空冷器 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 独山子环丁砜装置抽提塔顶板式空冷器 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 燕山 70万吨 /年糠醛抽提塔顶板式空冷器 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式蒸发空冷器 结构形式 板式蒸发空冷器 板式蒸发式空冷器是一 种将水冷与空冷、传热 与传质过程融为

16、一体且 兼有两者之长的新型空 冷器； 由板束、风机、喷淋、 水泵、水箱组成。 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式蒸发空冷器 工作原理 板式蒸发空冷器工作原理 被冷却介质通过板管，水从上到 下喷洒到板管外面，风从上到下 穿过板束，喷洒到板片上的水被 加热蒸发，介质被水的气化潜热 带走热量。 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式蒸发空冷器 特点 板式蒸发空冷器具 有合理的布模方式 和有力的蒸发表面： 平板与顺风布模； 更高的效率： 蒸发强度达到 16000- 20000kcal/m2,是同等 条件下表面蒸发空冷器 的 2-2.5倍。 管式蒸发

17、板式蒸发 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 同表面蒸发空冷器相比 更好操作环境：水箱 4周全封闭，喷淋水污染少，不漏水； 更低的操作费用： 使用寿命：由于传热元件采用 316L及以上的材料，具有优 良的抗腐蚀能力； 重量轻：同等负荷下相当于表面蒸发式空冷器的 30%； 占地面积更小； 板式蒸发空冷器 特点 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式蒸发空冷器是继表面蒸发空冷器后又一种将 水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两 者之长的新型空冷器，他对空冷器的发展将是革 命性的；它是一种传热效率高、投资省、操作费 用低、结构紧凑、节能、节水的高效冷

18、凝冷却设 备。 板式蒸发空冷器 特点 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式干空冷器 板式干空冷器是在板式湿空冷器研制成果的基础上，开发研 制出的另一种新型板式空冷器，具有节能、降耗、占地面积 小、压降低等优点。 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式干空冷器 需要采用奥氏体不锈钢或更高材质解决腐蚀问 题的冷凝冷却，可以使用 Ti、 2205、 254等材料， 节约投资 20-40%，节约占地面积 25-45%，如： 初顶、常顶空冷器的露点腐蚀 脱硫装置 化工、轻工等使用高材质的场合 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 板式干空冷器 应用实例 大连石化 1000万吨 /年蒸馏装置 初常顶钛板式干空冷器 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 电站板式凝汽器 电站板式凝汽器采 用屋脊式结构： 顺流板束 逆流板束 风机 进汽管 凝液集管 抽气管 构架 挡风墙 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所） 山西永皓 2 50MW火电机组板式电站空冷器 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 （兰州石油机械研究所）