注册化工工程师

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注册化工工程师基础考试热交换器选型与设计

2012注册化工工程师考试热交换器选型与设计汇总

12.2 风机型式

空冷器按通风方式分类有鼓风式(forced draft)和引风式(induced draft)两种，每种型式都有其特点，在选用前要仔细权衡考虑。

鼓风式空冷器的优点:

1) 当空气侧温升大于28°C时，风机功率通常较小;

2) 风机可设于地面，装置紧凑，维修方便，并因风机和V形皮带组合件不暴露于装置出口的热空气流中，结构费用较低，机械使用寿命较长;

3) 空气侧传热膜系数由于风扇叶片的扰动而增大，相对可节省功率消耗;

4) 可通过控制空气的再循环，来避免冷冻物和凝固物的产生;

5) 当空气出口温度超过93°C或进口工艺物料的温度超过121°C时，推荐使用鼓风式风机，而在空气出口温度较高，风机停止或在低空气流量的情况下运行时，若选用引风式风机会造成叶片、轴承和V形皮带的损坏;

6) 在冷气候下易采用热空气再循环调节。

鼓风式空冷器的缺点:

1) 在整个管束上的空气分配不均;

2) 由于出口流速低，造成热风循环，受气候因素的影响较大;

3) 当由于停电或其他原因造成风机不工作时，由于缺少自然抽力，故自然通风不好;

4) 管束全部暴露在雨水、冰雹和阳光下，对工艺物料温度的控制和稳定性操作造成困难。

引风式空冷器的优点:

1) 当空气侧温升小于28°C时，风机功率通常较小;

2) 在整个管束上气流分布均匀;

3) 由于出口风速大(是鼓风式出口空气速度的2~3倍)，热风循环小;

4) 在突然的温度变化可能引起产品破坏和损失的操作中，引风式装置可给予更好的防护， 由于引风式的烟囱自然抽力作用比较大，增强了风扇故障时的抽气能力。另外，与鼓风式相比仅有小部分表面暴露于太阳、降雨、冰雹和雪中。

引风式空冷器的缺点：

1) 空气出口温度不得超过93°C，以保护放在管束上方的风机叶片、轴承和V形皮带不受损 坏;

2) 由于风扇安装在热空气中，要求风机的功率较大，安装较困难;

3) 如果将风机、齿轮和V形皮带放在管束下方，则风机的轴被设计成通过管束，这样将要增大管束的宽度。

12.3 管束

管束的主要部件是翅片管和顶盖。管束的迎风面积是它的长度乘宽度，空气通过管束的净有效面积约为管束迎面面积的50%。标准空气的迎面速度(FV) 是标准空气穿过管束的速度，通常的变化范围为:1.5 ~ 3.6m/s。

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