1、空冷器的基本結(jié)構(gòu)

    空冷器主要包括以下基本部件：管束、風(fēng)機(jī)、構(gòu)架、百葉窗、風(fēng)箱和附件等，如圖1所示。

  1.1 空冷器的分類

    空冷器按通風(fēng)方式可以分為鼓風(fēng)式（強(qiáng)制通風(fēng)式）和引風(fēng)式（誘導(dǎo)通風(fēng)式）。鼓風(fēng)式的風(fēng)機(jī)放在管束的下面。引風(fēng)式的風(fēng)機(jī)放在管束的上面。引風(fēng) 式抽出的風(fēng)是經(jīng)過換熱的熱風(fēng)，因此所需功率比鼓風(fēng)式的要大10%。但因空氣在管束之間的分布比較均勻，同時(shí)抽出來得熱風(fēng)不容易被吸回空冷器，而且因管束表 面有60%倍遮蓋，受太陽、雨和冰雹的影響小，所以大多數(shù)空冷器都采用引風(fēng)式。但當(dāng)空冷器出口溫度應(yīng)限制在100℃以下，以防對(duì)風(fēng)扇葉片、軸承、V型皮帶 或其它熱空氣中的機(jī)構(gòu)部件的可能損害，同時(shí)對(duì)于入口溫度高于180以上的流體，應(yīng)采用鼓風(fēng)式結(jié)構(gòu)。

    空冷器還可以按管束布置方式分為：立式、水平式、斜頂式；按冷卻方式分為：干式空冷、濕式空冷（包括增濕型、噴霧蒸發(fā)型、濕面型）、聯(lián)合型；按御寒方式：熱風(fēng)內(nèi)循環(huán)式、熱風(fēng)外循環(huán)式、蒸汽伴熱式等等。本文在此不做更多的敘述。

  1.2 管束

    管束是空冷器的核心部件，空氣橫向掠過管束以冷卻管內(nèi)的熱流體，達(dá)到換熱目的。管束主要由翅片管、管箱及框架組成。其造價(jià)約占空冷器主體的 60%。水平管束是最常用的空冷器布置，通常也最經(jīng)濟(jì)。用于冷凝的單管程管束的翅片管應(yīng)向流體出口方向傾斜，傾斜度最少為1:100.。管束在框架上的橫 向位置，至少應(yīng)在兩邊各有6mm或一邊有12mm的移動(dòng)量。在管束最低一排的翅片管下面應(yīng)設(shè)置支撐梁，支撐梁間距不應(yīng)超過1.8m，且與管束側(cè)梁用螺栓固 定或焊接；支撐梁部位的各排翅片管應(yīng)有支撐件。

    管箱的側(cè)面與翅片管相連，一方面把由入口管輸送來的液體均勻分配給翅片管，同時(shí)又把從翅片管流出的液體匯集起來，經(jīng)出口排出冷卻器。在管箱設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)管束 運(yùn)行中的熱變形問題予以足夠的重視，通常將管束兩端的管箱分別做成固定式和浮動(dòng)式兩種。依靠浮動(dòng)管箱沿管軸線方向的自由浮動(dòng)來消除熱應(yīng)力。

  1.3 風(fēng)機(jī)

    風(fēng)機(jī)在空冷器強(qiáng)化傳熱過中起著關(guān)鍵的作用，風(fēng)機(jī)性能的優(yōu)劣是衡量空冷器性能優(yōu)劣的重要標(biāo)志。風(fēng)機(jī)由葉片、輪轂、支架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、風(fēng)筒及電機(jī)等組成，典型的空冷器風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

    1-葉片；2-輪轂；3-風(fēng)圈；4-防護(hù)網(wǎng)；5-支架；6-傳動(dòng)裝置；7-動(dòng)力裝置

    由于空冷器需要的風(fēng)量很大，而需要的壓頭卻不是很大，所以空冷器的風(fēng)機(jī)采用低壓軸流風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的一般直徑為1.5m~9.14m，國內(nèi)風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)均為4 片，國外有4片、6片兩種。為了控制風(fēng)機(jī)的噪聲，風(fēng)機(jī)葉稍速度不得超過60m/s。葉尖速度一般均在50m/s甚至40M/s左右。

    風(fēng)機(jī)回轉(zhuǎn)的最小面積應(yīng)不小于管束迎風(fēng)面積的40%。風(fēng)機(jī)對(duì)管排中心線的擴(kuò)散角不大于45°，且風(fēng)機(jī)的輪轂上應(yīng)設(shè)有防止或空氣倒流的回流擋盤。風(fēng)機(jī)葉片尖端 與風(fēng)筒內(nèi)壁之間的景象見習(xí)，不應(yīng)大于風(fēng)機(jī)直徑0.5%和16mm中的較小值，且不小于9mm（直徑小于2.4m的風(fēng)機(jī)不小于6mm）。

  1.4 構(gòu)架

    空冷器的構(gòu)架應(yīng)有良好的穩(wěn)定性，通常由型鋼組成，很少采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

    構(gòu)架可以數(shù)臺(tái)連成一組，也可以單獨(dú)使用一臺(tái)。獨(dú)立使用的一臺(tái)稱為閉式，用“A”表示，其余稱為開式，用“B”表示。

    構(gòu)架上連接管束和風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒有方箱式、過渡錐式和斜坡式，如圖7所示。方箱式一般用于鼓風(fēng)式，引風(fēng)式也有使用，其制造方便，但是材料消耗更多。過渡錐式多 用于引風(fēng)式，也有用于鼓風(fēng)式，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，材料消耗少，空氣阻力小，但是制造及安裝水平要求較高。斜坡式在引風(fēng)式中使用較多，也有用于鼓風(fēng)式，它兼有過渡 錐式材料消耗少，空氣阻力小及方箱式制作簡(jiǎn)單、剛性好的優(yōu)點(diǎn)。

    風(fēng)筒應(yīng)有足夠的高度，以免氣流壓力降過大和速度場(chǎng)不均勻。目前規(guī)定以氣流擴(kuò)散角來限制風(fēng)筒高度的最低值，這個(gè)角度不應(yīng)超過45°，如圖8所示。

    構(gòu)架尺寸應(yīng)與管束和風(fēng)機(jī)的尺寸相匹配，在選擇構(gòu)架型號(hào)時(shí)，應(yīng)注意下述各項(xiàng)：

      A.同樣長(zhǎng)度的管束可以放在同一構(gòu)架上，不同長(zhǎng)度的管束應(yīng)分離。

      B.不同寬度的管束放在同一構(gòu)架上時(shí)，可以不占滿構(gòu)架的全部，所余空缺部分，應(yīng)另用密封件覆蓋封閉。

      C.鼓風(fēng)式構(gòu)架自稱整體，引風(fēng)式構(gòu)架多依靠管束構(gòu)架側(cè)梁構(gòu)成，不能獨(dú)立支持。