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干式空冷器

干式空冷器仅依靠空气温升的显热方式来交换热量,靠翅片管和风机强制循环强化传热。使用简单,使用方便,但由于其冷却温度取决于空气的干球温度,所以一般只能把管内热流体冷却到高于环境温度15 ~ 20℃。

因此,对于我国南方湿热地区,湿式空冷器蒸发不好,一般主要用干式空冷器。从热量传递角度讲,空气的比热仅为水的比热的1 /4,空气的密度也远小于水的密度,因此,若传递相同的热量,冷却介质温升相同,所需要的空气量将是水的4倍,相比于水冷却器,干式空冷器的体积是很大的。关键的是,空气侧的换热系数很低,约为50 ~ 60W/(m2·℃) ,导致光管空冷器的总传热系数很低,较水冷却器的传热系数约低10 ~30倍,为抵消空气侧换热系数较低的影响,空冷器一般均采用扩展表面的翅片管,其翅化比大致为10 ~ 24倍。也有采用板式传热元件的板式空冷器,因为板片形成的流道断面形状沿流动方向不断变化,增强了扰动,在低雷诺数下具有高的传热效率和低的压降,特别适用于石化行业大型装置 ( 如大型乙烯成套设备等)的空冷器,但是由于板式空冷器的流道狭窄,在我国北方寒冷的冬季,容易引起流道内被冷却介质凝结而堵塞流道,并且易结垢从而堵塞流道,又由于加工多为全焊式结构,局部损坏或堵塞时,必须整台更换空冷器,造成很大浪费。所以,翅片管仍然是空冷器的主流传热元件,空冷器的本质可以看为是空气-热媒的管翅式换热器,强化空气冷却器传热性能的关键是研制低接触热阻、高传热效能和流动阻力小的翅片管。当换热器内部为压力较高的流体时,管外加肋,就相当于用不承压的廉价肋片取代承压的优质管材。

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