气分装置空冷的运行维护
刘志彬
（哈尔滨石化公司第一联合车间）
摘要：分析了气分装置湿式空冷器运行中遇到的跑水、喷头堵塞、水槽腐蚀、管束泄漏、冷却效果不好等问题并提出具体的解决办法
关键词：空冷；喷淋 ; 运行维护；对策
前言：
哈尔滨石化公司气分装置空冷于1999年9月投入使用，丙烷塔顶气相和丙烯塔顶气相采用哈尔滨空气调节机厂制造的湿式空气冷却器进行冷凝、冷却，其中丙烷塔两组，丙烯塔五组，随着我厂加工量的不断提高，原有的空冷已不能满足生产的需要，2006年将原二气分两台旧空冷利旧，增加到丙烯塔部分。空冷在运行过程中存在着空冷器喷淋跑水、喷淋喷头堵塞、水槽腐蚀、管束泄漏、冷却效果不好等现象。严重影响了空冷的安全平稳运行，增大了空冷器运行的维护量，此外还增大了空冷的水耗、电耗，增加了装置的总体能耗。
正文：
1、湿式空冷器的冷却原理及结构
湿式空冷器综合了空冷和水冷的优点，是干式空冷的发展和改进。在干式空冷的基础上向管束迎风面上适量喷水，由于水在翅片外表面蒸发吸收大量热量，强化了传热。在夏季工况使用得当可使介质出口温度接近环境气温，甚至可低于环境气温1-2摄氏度，因此，湿式空冷可以一次实现低温流体的冷凝和冷却，取代水后冷。
湿式空冷器由风机、湿式管束、构架、喷淋管束装置组成，管束置于构架两侧，风机安排在构架的顶部。两片管束配用3台或2台风机，各风机风室之间相互隔开，这样便于用风机的流量控制管内介质的温度。喷淋装置位于管束外侧。
主要设备型号为：
风机Y-SF24W6-f15
喷淋装置P-9*3
管束 SL9*3-6-225-25S-17.4/RL-II
构架 JS9*3-24/3
2、空冷运行过程中存在问题及解决办法
2.1.空冷跑水问题
2.1.1空冷跑水的原因：
2.1.1.1气流原因造成跑水
由于风机是从空冷两侧引风至空冷风机风室内，当空冷有风机不运转时这种向内的“吸力”就会消失，喷淋水喷到管束上形成的水雾就会顺着百叶窗向外弥
漫，在百叶窗上汇聚成水滴流下。还有在大风天气时，大风会将水雾从百业窗带
出，造成泡水。
2.1.1.2管束上杂质过多造成泡水
由于冬季空冷喷淋水停运，空气中悬浮杂质就会直接附着在管束翅片上，严重时会填满翅片间的缝隙，使原来的翅片管变成了“光管”，喷淋水投用时，就会顺着“光管”流到管束两侧，由于管束下水槽的两侧为敞开形式，且管箱放空管穿过水槽，在水槽上留有开孔，即使把水槽两侧堵住也会从开孔处流下，处理起来比较麻烦。
2.1.2空冷跑水的对策：
2.1.2.1坚持喷淋水与风机同时启停的原则，即在投用喷淋水的空冷上尽量启用风机。
2.1.2.2每年春季对空冷管束进行净化风吹灰，将管束上的杂质清除掉。
2.2. 喷淋喷头堵塞问题
2.2.1喷头堵塞的原因
2.2.1.1夏季夜间装置照明会吸引很多飞虫，由于风机的吸力作用，飞虫会被吸到管束
上，最后被喷淋水冲刷到喷淋水罐中，罐内水被再次抽上时就会堵塞喷头。
2.2.1.2管束上附着的杂质、空冷上的铁锈被喷淋水冲刷下来，最后被带到喷淋水罐中。
2.2.2喷头堵塞的对策
2.2.2.1定期清理过滤器上的污垢，每年投用喷淋水前对喷淋水罐、空冷水槽进行清淤，
定期对空冷进行防腐处理，易腐蚀的喷淋水管采用不锈钢管。
2.2.2.2对喷头定期进行清理、清洗。
2.3 水槽腐蚀问题
水槽腐蚀的主要原因有水槽长期受到水的浸泡生锈，水槽防腐层破坏，水质不好。解决对策就是重新做防腐，改善喷淋水水质。
2.4管束泄露
2.4.1管束泄露的原因分析
2.4.1.1介质中存在游离水，冬季气温较低时游离水发生冻凝，逐渐膨胀，最后使管束
胀裂。
2.4.1.2由于近年来俄罗斯原油掺炼比不断提高，介质中硫含量不断增加，对管束产生
腐蚀作用，造成泄露。
2.4.1.3管束原来已经泄露，经过打铝堵处理过，由于温度、压力等条件变化造成铝堵
松动，造成泄露。
2.4.1.4操作上波动较大，瞬间压力过高，造成泄露。
2.4.2管束泄露的对策
2.4.2.1严格执行脱水制度，不光原料进行脱水，中间产品也要进行脱水；冬季对易携
带游离水的空冷EC-401进行必要的保温处理，如加盖苫布；运行中的空冷禁止开两侧的风门；启停风机要考虑到平衡原则，防止出现管束局部过冷，发生冻凝；
定期对空冷出入口管线进行测温，发现温度异常及时调节出入口阀开度。
2.4.2.2上游装置加强脱硫。
2.4.2.3加强平稳率管理，避免温度、压力等操作参数波动过大。
2.5冷却效果不好问题
2.5.1冷却效果不好的原因
2.5.1.1喷头设计不合理、喷头到管束的距离不合适，喷头堵塞或喷头长期使用内径由
于杂质磨损变大，这样会造成喷淋水不能成雾状喷到管束上，不能形成膜状冷却，降低冷却效果。
2.5.1.2风机风叶转速不够，风机传动皮带过松造成“丢转数”，就会造成风叶转速不
够。
2.5.1.3管束上附着杂质过多，降低传热系数，使散热困难。
2.5.2冷却效果不好的对策
2.5.2.1选择合适的喷头，调整喷头与管束的距离，净化水质，定期清理喷头。
2.5.2.2经常检查风机是否“丢转数”，发现问题及时联系机修车间紧皮带和更换皮带。
2.5.2.3定期使用净化风吹灰。
结束语：
气分装置空冷运行时虽然存在问题较多，但只要处理方法得当还是能使其安全、平稳、高效、节能、长周期的运行。
空冷式换热器 1.空冷器型号的说明 为方便用户，我公司空冷器型号均参照GB/T15386-97《空冷式换热器》编制。 1.1管束 1.1.1管束型号的表示方法： □□□□□□□/□□□□ 翅片管基管材料（见1.1.2） 法兰密封面形式（见表1） 管程数（用罗马数字表示） 翅片管形式（见表3） 翅化比（见表2） 管箱型式（见表1） 设计压力 管束换热面积 管排数 管束公称直径：长×宽m 管束型式（见表1） 1.1.2管束型式与代号见表 表1 管束型式与代号 翅片管基管材料：当选用碳钢时可缺省，当选用武汉市润之达石化设备有限公司S、Cl-腐蚀稀土合金材料09Cr2AlMoRE时标注D，12Cr2AlMoV时标注R，选用其的抗H 2 它材料也应标注。 标注示例： a.鼓风式水平管束：长9m、宽2m；6排管；基管换热面积140m2；设计压力4Mpa；可卸盖板式管箱；双金属轧制翅片管，翅化比23.4；Ⅵ管程；接管法兰密封面凹凸面；材料09Cr2AlMoRE，管束型号为：GP9×2-6-140-4.0K1-23.4/DR-VIMFMD。 b.引风式水平管束：长9m、宽3m；6排管；基管换热面积193m2；设计压力2.5Mpa；丝堵式管箱；L型翅片管，翅化比23.4；Ⅱ管程；接管法兰密封面环连接面；材料为碳钢的管束型号为：YP9×3-6-193-2.5S-23.4/L-ⅡRJ。
表2 翅化比及迎风面积比（参照JB/T4740-1997）
1.2构架 1.2.1构架型号表示方法： □□□□ 风箱型式（见表3） 风机直径×102mm/台数 构架公称尺寸长×宽m（对斜顶式构架为长×宽×斜边长） 开（闭）型 构架型式（见表3） 标注示例： a.鼓风式空冷器水平构架长9m、宽4m；风机直径3000mm，2台，方箱型风箱；闭式构架型号为：GJP9×4B-30/2F。 1.2.2型式与代号 表3 1.3风机 1.3.1风机型号表示方法： □□□□□□□ 电动机功率KW 风机传动方式（见表4） 叶片数（见表4） 叶片型式（见表4） 叶轮直径×102mm 风量调节方式（见表4） 通风方式（见表4） 标注示例： a.鼓风式，停机手动调角风机；直径2400mm、B型玻璃钢叶片；叶片数4个；悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率18.5KW的风机型号：G-TF24B4-Vs18.5 b.引风式，自动调角风机；直径3000mm、R型玻璃钢叶片；叶片数6个；悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率15KW的风机型号：Y-2FJ30R6-Vs15
一、空冷器基础知识 1.什么是空冷器？ 答：空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”，也称“空气冷却式换热器”。空冷器也叫做翅片风机，常用它代替水冷式壳－管式换热器冷却介质，水资源短缺地区尤为突出。 2.空冷器主要由哪几部分设备或部件构成？ 答: 空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗所组成。 3.空冷器如何分类？ 答：以空冷器冷却方式分类，可分为：干式空冷器，湿式空冷器，干－湿联合空冷器，两侧喷淋联合空冷器；以空冷器管束布置型式分类，可分为：水平式空冷器，斜顶式空冷器，立式空冷器，圆环式空冷器；以空冷器通风方式分类，可分为：自然通风式空冷器、鼓风式空冷器、引风式空冷器。 4.空冷器翅片管有那些型式？ 答：空冷器翅片管有L型翅片管，LL型翅片管，G型（镶嵌式）翅片管，KL 滚花型翅片管，DR型双金属轧制翅片管，TC型椭圆管套矩形片翅片管，T60型板翅片翅片管等结构形式。 5.空冷器管箱有哪些型式？ 答：空冷器管箱有丝堵型管箱，可卸盖板管箱，集合管式管箱，可卸帽盖板管箱，全焊接圆帽管箱，整体锻造管箱等结构形式。 6.空冷器的风机有哪些基本型式？ 答: 引风式风机的优点有：1.气流分布均匀，2.噪音较小，3.管束下部空间可以利用，缺点有：1.风机安装在管束的上部，受管束高温的影响，不利于维护风机。2.经管束后进入风机的空气温度较高，故引风式比鼓风式消耗功率约大10%。3.管束需从下部检修，操作不方便。 8.鼓风式风机有哪些优缺点？ 答: 鼓风式风机的优点有：1.易于产生湍流，对传热有利。2.操作费用较低。3.可以从上部检修管束，操作方便。缺点有：1.气流分布不均匀。2. 管束上部敞开容易受日光和雨水的影响。 二、设计
一、概述 排汽管道上设有排汽压力变送器，可实时监控排汽压力，并通过调整风机转速，尽可能的使汽轮机的排汽压力在不同的蒸汽负荷和环境温度条件下保持恒定，详见详细的控制程序请见“C204D-6602-010控制系统描述”。 为了达到真空系统中残留的空气尽可能少的目的，功能组设定：只有当启动抽真空的工作已经完成时，风机的功能组组控制逻辑才会投入运行。 当凝汽器管束的下联箱中凝结水的温度开始升高到与环境温度的温差大于5?C，且下联箱中凝结水温高于35?C时，说明排汽管道、配汽管道、和凝汽器管束中已充满蒸汽，此时，风机运行的控制矩阵才会投入运行。 注意： 初次向凝汽器输送蒸汽，当蒸汽负荷进入时，可以看到凝汽器的背压会突然增高。 背压的增高是由于在凝汽器中残存的和聚集起来的不可凝气体未能被马上排出。但汽轮机排汽背压的峰值是短暂的。 但此短暂的凝汽器压力的峰值不得导致风机控制系统的投入或手动启动风机。风机转速级配置图运行的风机或风机群是否启动，是根据上面所述凝结水温度的条件决定的。 只有当真空系统的压力在启动抽真空系统的作用下降低到小于15kpa(a)时，蒸汽负荷（一般大于10％设计负荷的蒸汽负荷即可，但冬季启动时蒸汽流量必须大于冬季运行防冻说明8.1表中所列防冻流量）才能由汽轮机或旁路管道进入凝汽器。如果真空系统没有完全被排空，那么，从汽轮机或旁路进入的蒸汽就会通过管道将残留的不凝气体冲进凝汽器管束中，并在那里聚集起来，这些不凝气体将会妨碍蒸汽进入空冷凝汽器的区域。此时若将风机投入运行并不能防止上述情况的发生，且会在空气被抽真空系统排除前导致真空系统中压力的急剧升高。 水环真空泵入口一般要求配有手动阀门，该阀门仅供修理和维护时用。在启动和正常运行期间，以及在停机和电厂大修期间，必须被设定在相应的指定位置。
空冷器管束泄漏的处理方法 1.换热管堵漏 空冷器管束经过一段时间的运行后，由于腐蚀等原因造成穿漏，可以采用化学粘补、打卡注胶和堵管等修理方法处理。当换热管泄漏量小时，可在不停车的情况下将管外的翅片除去，然后再进行化学粘补包扎或打卡注胶堵漏；如果不能用上述方法消漏，则应将管束停车吹扫干净，拆开管箱上的丝堵，在换热管两端用角度3°～5°的金属圆台体堵塞，以达到消漏。 2. 换管 当空冷器管束非均匀腐蚀或制造缺陷而泄漏时，可采用换管消漏。首先将要更换的管子拆下，清洗管箱管孔。更换新管时，将管子中间稍拉弯曲，即可从两端管板孔穿入，穿入后进行胀接或焊接。空冷器翅片管的管子材料如何选用？ 一般来说，翅片管的基管和翅片可采用各种金属材料进行组合，但在具体选用时既要考虑被冷介质的性质，操作条件，也要考虑材料本身的工艺性能、价格等因素。管子的材料一般用碳钢、不锈钢、铜、铝、钛、镍、铜合金、蒙乃尔合金以及碳钢-不锈钢双金属管，也有在碳钢管内衬一层搪瓷。 应用最多的是无缝钢管。在工作压力和温度较低而对防腐要求又不高的空冷器中，可采用高频焊接的有缝碳钢管，以降低造价。铝和铝合金管子只在低于0.2 MPa和150℃条件下使用。 空冷器风机的叶片制造材料主要有两种： 1.铸铝叶片 强度及耐温性均好，但总量因素使其只能用于薄翼型叶片，空气效率较低。 2.玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）叶片
●强度好，耐温性差，一般为空腔薄壁结构或泡沫塑料填充，适用于各种叶型截面，制造精度 高，空气效率亦高。 叶片损坏原因： ●叶片安装不当 ●叶片材质缺陷 处理方法： ●重新装配叶片并调整好叶片的角度；每台风机叶片的安装角度应按空冷器单元或组的设计总 装图规定的角度，或按操作工况要求的角度安装。叶片角度误差不得大于±0.5°，安装角度的测量部位在叶片的标线位置（叶片出厂时，一般在叶片上涂有黄色或其他颜色标线位置标记）。 ●更换叶片 空冷器的检修维护 空冷器检修包括哪些主要内容： ?清扫检查管箱及管束。 ?更换腐蚀严重的管箱丝堵、管箱法兰的联接螺栓及丝堵、法兰垫片。 ?检查修复风筒、百叶窗及喷水设施。 ?处理泄漏的管子。 ?校验安全附件。 ?整体更换管束。 ?对管束进行试压。 ?检查修理轴流风机。 空冷器管束的维护注意事项 1.检查管束各密封面不得有泄漏现象.如有泄漏时,丝堵式管箱可将丝堵适当拧紧,仍无效果时,应停机更换垫圈或换丝堵（凡需更换垫片或螺接紧固件时,应先停机并将介质防空,然后进行）. 2.翅片管端泄漏时,允许将管子重胀.重胀次数不得超过2次,并注意不要过胀.无法用胀接修复时应更换翅片管.作为临时措施,也允许用金属塞堵塞. 3.如需到管束表面上检查时,应在翅片管上垫以木板或橡胶板,以免损坏翅片. 4.铝翅片如被碰倒时,应用专用工具（扁口钳）扶直. 5.定期清除翅片上的尘垢以减少空气阻力,保持冷却能力.清除方法用压力水或压缩蒸汽冲刷. 6.检查管束热偿结构工作是否正常,浮动管箱移动必须灵活,不允许有滞卡现象. 7.定期维护时,应用蒸汽及水冲刷管束内部,务必将污垢除净.并应检查腐蚀厚度,其值不应超过规定值（碳钢为3毫米）.检查后重新安装时.应更换丝堵垫片及法兰. 8.定期维护时,应在管束外表面（不包括翅片表面）涂一层银粉漆. 空冷器管束操作时应注意的事项 1.管内介质、温度、压力均应符合设计条件,严禁超压,超温操作. 2.管内升压、升温时,应缓慢逐级递升,以免因冲击驟热而损坏设备. 3.空冷器正常操作时,应先开启风机,再向管束内通入介质.停止操作时,应先停止向管束内通入介质,后停风机. 4.易凝介质于冬季操作时,其程序与3条相反. 5.负压操作的空冷器开机时,应先开启抽气器,管内达到规定的真空度时再启动风机,然后通入管内介质,停机时,按相反程序操作.冬季操作时,开启抽气器达到规定真空度后,先通入管内介质,再启动风机,以免管内冻结无法运行. 6.停车时,应用低压蒸汽吹扫并排净凝液,以免冻结和腐蚀. 7.开车前应将浮动管箱两端的紧定螺钉卸掉,保证浮动管箱在运行过程中可自由移动,以补偿翅片管
第一章装置概述及主要设计依据 本装置由闪蒸、常压蒸馏、减压蒸馏、电脱盐、、三注等部分组成。主要产品为：汽油馏分、柴油、重柴油、减压馏分和燃料油。 一、本装置主要以下技术特点 1、该装置采用二级交直流电脱盐、水技术，并采用在各级电脱盐罐前注破乳剂和注水等技术措施，以满足装置原料含盐、含水量、含硫、含酸的要求，电脱盐部分的主要技术特点为： （1）在电脱盐罐前设混合阀，以提高操作的灵活性并达到混合均匀的目的； （2）交流全阻抗防爆电脱盐专用变压器，以保护电脱盐设备安全平稳操作； （3）不停工冲洗，可定期排污； （4）采用组合式电极板； （5）设低液位开关，以保证装置操作安全； 3、装置设置了闪蒸塔，以减少进常压炉的轻组分，并使原油含水在闪蒸塔汽化，避免对常压塔操作负荷的冲击。 4、在闪蒸塔、常压塔、减压塔顶采用注水、注中和缓蚀剂等防腐措施。 5、常压塔加热炉分别设空气预热器和氧含量检测、控制仪表，不凝汽引入加热炉燃烧，以节约能源并减少污染。 6、采用低速减压转油线，降低了转油线压降，以提高拔出率。 7、为了有效利用热能，对换热流程进行了优化设计，提高了换后温度，降低了能耗。部分换热器管束采用了螺纹管和内插物等高效换热器，提高传热强度，减少设备台位，降低设备投资。 8、采用全填料干式减压蒸馏工艺，降低能耗，提高蜡油拔出率。减压塔采用槽盘式分布器、辐射式进行分布器、无壁流规整填料等多项专利
技术，可改善减压塔的操作状况、优化操作参数，提高产品质量。 9、减一中发生器蒸汽，供装置汽提用，较好地利用装置的过剩蒸汽，降低了装置能耗。 10、常压塔、常压汽提塔采用立式塔盘。 11、常顶油气与原油换热，提高低温位热量回收率。 12、采用浙大中控DCS软件进行流程模拟，优化操作条件。 二、装置能耗 装置名称：60万吨/年常减压装置。 设计进料量：60万吨/年。 装置组成：电脱盐、常减压蒸馏、常减炉。
I don't know who will be interested with my topic. Any way I’ll try my best to squeeze out my time to write more.
Today’s topic: Air-cooled Heat Exchanger Design
Highly recommended Technical Paper: “Effectively Design Air-cooled Heat Exchangers”, by R. Mukherjee, published on CHEMICAL ENGINEERING PROCESS / FEB 1997 Page 26 to 46. Abstract: This primer discusses the thermal design of ACHEs and the optimization of the thermal design, and offers guidance on selecting ACHEs for various applications. API 661—Petroleum, petrochemical and natural gas industries—Air –Cooled heat exchangers Applications:
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Forced and induced draft air cooled heat exchangers Recirculation and shoe-box air cooled heat exchangers Hydrocarbon process and steam condensers Large engine radiators Turbine lube oil coolers Turbine intercoolers Natural gas and vapor coolers Combustion pre-heaters Flue gas re-heaters Lethal service Unique customizations
Recommend Vendor: Hudson Products Corporation GEA Rainey Corporation Jord International Korea Heat Exchanger Ind. Co., Ltd. FBM Hudson Italiana SpA Air Cooler Design Heat Transfer Basics Air cooled heat exchangers rely on thermodynamic properties of heat transfer. Specifically, heat transfer is energy released over time. Two standard formulas used to calculate heat transfer are as follows:
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Duty=Fluid Mass Flow * Cp * Delta T The overall heat-transfer coefficient, U, is determined as follows:
1、工程概述 宝氮集团10万吨/年甲醇制芳烃工程合成油装置共有空冷器两台(C40211、C40212)，分布在402A管廊和402B1#钢平台上。C40211共6片，合计重量110.63t，其中单片管束重量为6.55t；C40212共2片，合计重量28.6t，其中单片管束重量为8.45t。C40211空冷器及构架安装于管廊框架顶部13m标高上，C40212空冷器及构架安装于1#钢平台顶部11m 标高上。为安全、高效、高质量的完成空冷器安装施工任务，特编制此施工方案。 2、编制依据 2.1重庆天瑞制造厂家所带随机资料及安装指导说明书 2.2石油化工设备安装工程质量检验评定标准 SH3514-2001 2.3中低压化工设备施工及验收规范 HGJ209-83 2.4空冷式换热器 GB/T15386-94 2.5钢结构工程施工及验收规范 GB50205-2001 3、管理组织机构
a.项目经理负责进度、质量、安全、技术全面工作，对整个项目工作负全责。 b.项目总工负责组织施工方案及施工作业指导书的编审，和重要施工方案的编制、交底；组织工地内部的工序交接，并负责组织二级质量验收工作。 c.技术部在项目经理的直接领导下,对项目的技术管理、质量管理、信息管理工作全面负责。负责组织向施工负责人进行书面施工技术交底。指导、检查技术人员的日常工作。复核特殊过程、关键工序的施工技术交底。检查、指导现场施工人员对施工技术交底的执行落实情况，及时纠正现场的违规操作编制施工过程中的重大施工方案，并按规定及时向上级技术管理部门报审。 d.质安部负责对工程质量进行监督检查，负责工地的二级质量验收工作，配合质检部门及监理公司进行三级验收工作。 e. 设材部负责所领取的材料符合设计要求，无质量保证书或合格证者不给予领用。施工工机具，无合格证的工器具及到期未经检验的计量器 具，不得进行发放。
空冷器计算过程 空冷器 空冷器换热效果好，结构简单，节约水资源，没有水污染等问题，比水冷更经济，故选用空冷器。 1．计算依据 （1）进出空冷器的流量和组成： 组分 （2）设计温度40℃ （3）进空冷器温度420℃，出空冷器温度80℃ （4）进出口压力0.06MPa（表压） （5）换热量Q=2.37×106KJ/h 2．设计计算（参考资料《化工装置的工艺设计》） 查《化工装置的工艺设计》表9-31得轻有机物的传热系数为10英热单位/英尺2.h. 换算为国际单位制：K=10×0.86×4.18=204.25KJ/m2.h.℃ 假设空气温升15.3℃ 按逆流：△t1=420-55.3=364.7℃ △t2=80-40=40℃ △tm1=146.91℃ 取温差校正系数Φ=0.8 △tm=△tm1.Φ=146.91×0.8=117.53℃ 则所需普通光管的表面积： A0=Q/K.△tm（4—1） =2.37×106/(204.25×117.53 =98.73m2 由(T2-T1)/K=1.86查《化工装置的工艺设计》图9-120得： 最佳管排数为n=6 又由n=6查表9-33得 迎面风速FV=165米/分 表面积/迎风面积=A0/F2=7.60 则：F2=A0/7.60=98.73/7.60=12.99m2 由F1= Q/(t2-t1)FV17.3 （4—2） 式中Q—换热量,Kcal/h
(t2-t1)—空气温升 FV—迎面风速，米/分 代入数据F1=2.37×106/(15.3×165×17.3=12.98m2 取ξ=0.01 F2-F1=12.99-12.98=0.01≤ξ 即空气出口温度假设合理 以光管外表面为基准的空冷器的换热面积为98.73m2 参考鸿化厂选φ377×12的换热管 管长L=98.73×4/π×0.3532=1010米 管内流速u=143.07×22.4×4/π×0.3532=2762.5m/h=9.2m/s u=9.2m/s符合换热管内流速范围15—30米/秒，故换热管选择合理空冷器规格及型号：φ377×1010 F=98.73m2 评价，未作翅片面积核算。。。
目录 1. 工程概况...................................................... 错误！未定义书签。2．编制依据. (2) 3．拆除作业流程 (3) 4．拆除方法及步骤 (3) 5．拆除注意事项 (4) 6. 吊车受力计算及钢丝绳的选用 (5) 7．施工组织机构及过程控制 (6) 8．HSE管理措施及危害风险评估 (7) 9．质量保证措施 (13) 10．现场工作量的确认 (13) 11．机具及手段用料一览表 (13)
1.工程概况 1.1工程内容:湛江东兴石油化工有限公司重整车间初顶空冷器-120、蒸馏车间稳顶空冷器-121的设备及气附属管线、平台的拆除。其中初顶空冷器-120重约33.3T, 稳顶空冷器-121重约35.7T。拆除后拉运到车间指定位置。 1.2工程特点: 1.2.1，项目施工与化工生产同时进行，防火及防护等措施要求高，施工前应做好各项准备工作，在施工过程中，需要指定专人办理相关作业票及现场安全监护，根据生产的要求，需要做大量防火或成品防护措施,所有措施在报业主审批后实施。 1.2.2施工场地复杂，作业空间受周围装置影响较大，施工现场管理协调难度大。 1.2.3拆除设备处于高空框架上，属于高空作业，设备及钢结构框架锈蚀严重，拆除前需要采取必要的加固措施，受正周围在运行装置影响，属于易燃易爆生产区，安全防护区域面广，施工技术、安全风险大。 1.2.4需要大型施工机具多，施工成本高。 2.编制依据 2.1《大型设备吊装工程施工工艺标准》 SH/T3515-2003 2.2《石油化工工程起重施工规范》 SH/T3536-2002 2.3《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-1999 2.4《工程建设安装工程起重施工规范》 HG20201-2000 2.5《起重工操作规程》 2.6《茂化建公司吊车性能表》
H T R I7教程 01界面熟悉 1.双击快捷图标，打开程序界面： HTRI启动界面 2.创建一个“新的空冷器” 3.设置自己熟悉的一套单位制，比如MKH公制，也可以通过
空冷冷凝器设计 摘要：冷凝器是各工业部门中重要的换热设备之一。换热器作为热量传递中的过程设备，在化工、冶金、石油、动力、食品、国防等工业领域中应用极为广泛。换热器性能的好坏，直接影响着能源利用和转换的效率。近年来，节能工作开始被全球所重视,而换热器特别是高效换热器又是节能措施中关键的设备。因此,无论是从上述各工业的发展,还是从能源的有效利用,换热器的合理设计、制造、选型和运行都有非常重要的意义。 本设计是关于管翅式空冷器的设计。主要内容是进行了冷凝器的工艺计算，结构设计和强度校核。设计内容首先是传热计算，主要是根据设计条件计算换热面积。其次是结构设计以确定各部件的尺寸。最后还包括是强度计算与校核，主要包括管箱结构与校核和支架的校核。 关于设计管翅式冷凝器的各个环节，在后面设计书中做详细的说明。 关键词：冷凝器；传热；结构；强度；管翅式换热器；
Design of Air-cooled Condenser Abstract：Condense is one of the most important heat exchanging equipments in industrial field. As a heat transfer in the processing equipment, exchanger is widely applied in chemical industry, metallurgy, oil, power, food, defense industry. In recent years, the problem of energy-saving is beginning to be regarded all over the world. And heat exchanger, particularly efficient heat exchanger，It is the key to energy-saving equipment. Therefore, whether from the foregoing the development of industry, or from efficient energy use, the reasonable heat exchanger design, manufacturing, selection and running all have very important significance. The manual is about the Finned tube condenser，which included process calculation , the structural design and intensity . The first part of this manual is the heat transfer’s calculation. Mainly, it is according to the given design conditions to estimate the heat exchanger area. Next is the structure design to determine the size of the components. Finally also including the strength calculation and checking, mainly including the Tube Box’s structure and the support checking. About the design of the Finned tube condenser,The detailed content is in the back of the design instructions. Key words： Condenser ; Heat transfer; Structure; Strength Finned tube exchanger
1.岗位职责 1.1在空分班长的领导下，完成其分配的作业任务。 1.2严格执行本岗位操作技术规程安全技术规程，确保人身、设备安全和产品质量稳定。 1.3负责对各种工艺数据如实记录，并定时向生产调度室汇报，服从生产调度室的指挥及安排。 1.4管好岗位所配工具、用具、防护器材、消防器材、通信联络设施和照明。 1.5负责本岗位所管理设备的维护保养及文明生产。 1.6发现生产异样或设备故障时应及时处理，并将发生的原因和处理经过及时间及时向班长和生产调度室汇报。 1.7负责在《空分岗位操作记录报表》上填写各项工艺技术参数，在《生产作业交接班记录》中填写生产记录。 2工艺流程简述及工艺指标 2.1工艺流程简述 由空压机来的高温空气经空冷塔降至～15.5℃，脱去其中的游离水后送入分子筛纯化系统。在纯化系统采用变温吸附法连续分离空气中的水分和二氧化碳后，干燥空气分三路：一路入增压机，经增压后的空气入增压机后冷却器冷却到所需温度，进入主换热器换热后入透平膨胀机膨胀，然后进上塔参与精馏；一路供仪表气；绝大部分气体经主换热器换热后去下塔精馏，在顶部获得氮气，除一小部分作为冷热源到纯氩塔外，其余经冷凝蒸发器冷凝，冷凝的液体一部分作为下塔的回流液，一部分经过过冷器过冷后，再节流后作为上塔回流液送至上塔顶部，在下塔底部得到富氧液空，经过冷器过冷后，节流送至上塔中部参与精馏。经上塔精馏，在顶部得到产品氮气纯氮气从上塔顶部经过冷器、主换热器换热后送往氮压机经加压0.5—0.6MPa作氧压机、二合一干气其密封或催化剂保护气体、升温气体。 ，在上塔中上部得到污氮气，氮气及污氮气经过冷器，主换热器组复热。复热后氮气除一部分送往用户管网外，其余均入水冷塔制冷；而污氮气除一部分用作再生气外，其余均入水冷塔制冷。在上塔底部得到氧气，经主换热器辅热后约30—33KPa进入氧压机提压至1.5—2.3MPa 左右，送往甲醇转化工段。 液氧经主冷凝蒸发器底部抽出入储槽。从上塔中部抽出一部分氩馏份气，进入粗氩I塔进行精馏，使氧的含量降低。粗氩I塔的回流液体是粗氩II塔底部引出经液体泵输送来的液态粗氩，粗氩I塔底部的液体再返回上塔参与精馏。 经下塔抽出一部分液空进入粗氩冷凝器内作为粗氩Ⅱ塔冷源，由粗氩I塔顶部引出的气体进入粗氩II塔底部并在其中进行更进一步的氩、氧分离。结果在其顶部得到含O2≤1ppm的粗氩气，经粗氩冷凝器冷凝成液体后作为粗氩II塔回流液。粗氩冷凝器的冷源是过冷器引出的液空，经与粗氩气换热蒸发后返回上塔适当部位参与精馏。 从粗氩冷凝器板式单元引出适当的含O2≤1ppm的粗氩气进入纯氩塔中部；进入纯氩塔中部的粗氩气在其中精馏，在其底部得到合格的液氩，除部分作为产品入液氩计量罐外，其余与
HTRI7 教程01界面熟悉 1.双击快捷图标，打开程序界面： HTRI启动界面
2.创建一个“新的空冷器” 3.设置自己熟悉的一套单位制，比如MKH公制，也可以通过
4.接下来就是将界面中的“红框”也就是缺少的参数按你将要设计的工况填写完整，包括如下几部分的数据， 4.1 “Process”工艺条件：包括热流体侧和空气侧； 4.2 “Geometry”机械结构：包括管子、管束、风机等；
5.当输入数据足够所有的红框消失，那么初步的输入就完成了，可以点击"绿灯"图标运行。 02工艺参数输入 1.点击左边目录栏的“Process”标签，右边显示的就是供工艺参数输入的界面：
2.我们从上到下依次来看需要输入的参数：*为必要输入参数 2.1 Fluid name –流体名称，这里没有红框，不是必须输入的，就是自己定义下流体描述比如“Propylene”“Oil”“Wet Air”等，要注意的是程序对中文字符 不支持，那么大家多写写英文就是了～ 2.2 Phase/Airside flow rate units –流体相态/空气侧的流量单位
*2.3 Flow rate –流量不必多解释，热侧为质量流量。 2.4 Altitude of unit(above sea level) –海拔高度 *2.5 Temperature –流体的温度，单位°C (SI,MKH), °F(US)，这里要注意的是想输入0度，那么请填 0.001，不然0或0.0的输入都将被程序认为是没有输入（这个原则在HTRI程序的其他地方也适用）。 2.6 Weight fraction vapor –重量气相分率，那么全气相就是1，全液相就是0咯。 2.7 Pressure reference –压力参照点，就是接下来你输入的操作压力值指的是进口压力还是出口压力。 2.8 Pressure–操作压力。 2.9 Allowable pressure drop –允许压降，按照工艺条件来选择，一般热流体侧用kPa比较直观，而空气侧常常使用mmH2O。
浅析空冷器管束组装工艺 对于空冷器来讲，管束结构是它的关键零件，气体经由它来实现换热。所以，积极的分析空冷器管束组装工艺的措施，对于提升其总体质量来讲有着非常重要的作用。 标签：空冷器；组装工艺；具体措施 所谓的空冷却器，它是将空气当成是冷却媒介，是一种热交换设备，其被大量的应用到炼油以及石化等领域之中。其中管束结构是它的重要零件，设计有序，质量合格，是确保其运作稳定的关键因素。 1 对于管束结构的组成分析 1.1 翅片管的支撑结构 设备的横向管束以及翅片管排与排之间多采用波纹板进行支撑。在具体使用时，其外面的翅片管稳固，确保它不会发生振动，中心的翅片管由于受到外在管线的重力干扰，它的振动比对于最外面的管线要小很多，而中心还是使用波纹板，此种结构才是最优秀的支撑结构。 对干一湿联合式空冷的立放管束和斜式管束，如果此时使用波纹结构就会导致管线发生下垂。用定距盒作为翅片管的支撑件可以使翅片管四周受力，避免它下垂。具体的讲，因为管的累积误差和生锈现象，会导致出现很大的干扰因素，进而导致管子口形成一种力，如果厉害的话会导致其受损，进而引发渗漏问题。 针对支撑结构所面临的不利因素，参照管壳式换热器的折流板结构，使用支撑物质将材料放到下面，几块支撑板叠起后与管板一次划线钻孔而成，这就确保了管控之间的同心度，降低了管线制作的难度，而且要在所有的支撑板中设置一个套筒，将翅片支撑起来，这样就可以避免管线垂降，避免错位问题出现。 1.2 选取翅片种类 如今的类型非常多，比如：I型简单绕片管、L型绕片管、LL型绕片管、镶嵌翅片管、双金属轧片式翅片管、椭圆翅片管等几种，它们有着各自的优点。和别的翅片比对来看，双金属轧片式翅片管经过轧制，其内外管联系密切，不但能够提升传热性，还能够防止碳钢管发生缝隙。除此之外，还比较稳定，不容易发生变形，以及可以使用高压物质清除杂物等的优势。所以，比对来看，使用这种管线的效果会更好。 2 关于其工艺步骤 2.1 开展好前期的准备活动
附录E 编号： 空冷器检修施工方案 装置名称： 设备名称： 设备位号： 工作令号： 编制： 审核： 会签： 审批： 二○一年月日
目录 一、项目名称、概况 二、检修内容 三、施工验收标准、质量管理程序文件 四、施工组织及HSE、质量控制体系 五、主要施工工器具 六、施工方法和步骤 七、关键质量控制点及质量验收指标 八、人员配备及相关资质要求 九、检验仪器设备清单 十、HSE措施和注意事项 十一、施工网络进度、施工平面图 十二、备品备件表 十三、检修施工危害分析记录表 十四、检修施工作业环境因素表 十五、应急措施
一、项目名称、概况 1、设备简介 （1）设备名称： （2）设备位号： （3）设备型号： （4）设备参数： 2、概况 二、检修内容 1、拆除与旧设备连接的所有管线与法兰。 2、清扫检查管箱、换热管及翅片。 3、更换腐蚀严重的管箱丝堵、管箱法兰的联接螺栓及丝堵、法兰垫片。 4、打开堵头，检查管箱内、管子胀口及管内部腐蚀及结垢。 5、检查修复风筒、百叶窗及喷水设施。 6、处理泄漏的管子。 7、整体更换管束。 8、新空冷器试压消漏。 9、吊车配合新旧空冷器拆装。 10、平台、梯子及钢结构拆装。 11、空冷器接管重新配管安装。 12、空冷器接水槽及接管恢复，重新焊接，试水消漏。 13、各连接阀门及油漆保温等恢复。 三、施工验收标准、质量管理程序文件 1、SHS 01010-2004 《空气冷却器维护检修规程》 2、HG 20201-2000 《工程建设安装工程起重施工规范》 3、SHS 01034-2004 《设备及管道油漆检修规程》 4、GB 50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》 5、SH 3501-2011 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 6、GB 50235-2010 《工业金属管道工程施工及验收规范》 7、JGJ 46－2005 《施工现场临时用电安全技术规范》 8、SH 3505-1999 《石油化工施工安全技术规程》 9、Q/YPMC-M01-2012 《质量手册》
中国石化集团兰州设计院标准 SLDI 333C06-2001 空冷器配管设计规定 2001-01-08 发布 2001-01-15 实施 中国石化集团兰州设计院
目录 第一章总则 第二章空冷器的布置 第三章空冷器的管道布置
中国石化集团兰州设计院实施日期:2001-01-15 第一章 总则 第1.0.1条 本规定适用于石油化工装置内引风式空冷器（见图1.0.1-1，图1.0.1-2）和鼓风式空冷器（见图1.0.1-3）的管道布置。 第1.0.2条 空冷器的管道布置，除应执行本规定外，还应符合空冷器制造厂的安装技术要求。 图1.0.1-1 引风式空冷器管道布置 图1.0.1-2 引风式空冷器
图1.0.1-3 鼓风式空冷器 第二章空冷器的布置 第2.0.1条空冷器宜布置在装置的上风侧，见图2.0.1。 第2.0.2条两组空冷器应靠紧布置，不应留出间距，见图2.0.2。 第2.0.3条多组空冷器应靠近布置，若分开布置，间距应大于20米。见图2.0.3。 图2.0.3 多组空冷器的布置
第2.0.4条引风式空冷器与鼓风式空冷器布置在一起时，引风式空冷器应布置在鼓风式空冷器的常年最小频率风向的下风侧，见图2.0.4。 图2.0.4 引风式空冷器与鼓风式空冷器的相邻布置 第2.0.5条同类空冷器的管束应布置在同一高度。引风式空冷器与鼓风式空冷器布置在一起时，其管束高度不得一致，鼓风式空冷器的管束应布置得高些，见图2.0.5。 图2.0.5 引风式空冷器与鼓风式空冷器的联合布置 第2.0.6条空冷器与加热炉之间的距离不应小于15米。 第2.0.7条倾斜安装的斜顶式空冷器的通风面不应对着夏季的主导风向。 第2.0.8条安装在管廊上方的空冷器，其支腿的间距应和管廊柱的间距一致。 第2.0.9条输送操作温度高于340℃的液体物料泵或输送操作温度高于物料自燃点的泵不应安装在空冷器框架下方。 第2.0.10条输送的易燃物料泄漏时会形成蒸气团的泵不应安装在空冷器框架的下方。 第2.0.11条放热设备不宜放在空冷器框架的下方。 第2.0.12条顶部平台的设置应便于管束的检修以及百页窗角度的调节，见图1.0.1-3，图2.0.11。 第2.0.13条风机、电动机检修平台可按图1.0.1-3的方式设置，也可用管廊顶层作为该检修平台，见图2.0.12。如果按图1.0.1-3的方式设置检修平台时，管道应能在平台与管廊之间进、出管廊，见图1.0.1-1。 图2.0.12 鼓风式空冷器管道布置
空冷器安装施工程序 SDB/RP/CTRU/JS/03
目录 1.0 目的及适应范围...................................................... 2.0 编制依据............................................................ 3.0 人员及职责.......................................................... 4.0 施工程序............................................................ 5.0 施工记录............................................................ 6.0 修订注释............................................................
1.0 目的及适应范围 本程序规定空冷器现场处置、安装。需要时，该工作由安装工程师结合厂家代表一起完成。 2.0 编制依据 项目标准和规范 批准的施工设计图 厂家产品合格证和质量证明书 3.0 人员及职责 设备安装工程师负责空冷器安装的现场技术管理工作；吊装工程师负责空冷器吊装的技术管理工作。 4.0 施工程序 4.1 施工程序 空冷器安装程序如下： 施工准备→设备检查→设备就位→找平找正→调整间隙→接电试运 4.2 设备检查验收 空冷器到货后及时开箱检查、报验，出厂合格证书，质量证明书及安装说明书应齐全。设备附件齐全，外观质量完好无损，实物符合图样要求。 4.3 空冷器框架梁上安装空冷器的位置标高水平度螺孔尺寸及距离，均应符合空冷器 的图样要求。 4.4 空冷器安装 空冷器的侧梁上带有伸缩用的导滑螺栓，吊装时必须紧固，安装后立即松开。当空冷器的漏气间隙大于10毫米时，应采用有效的密封措施。空冷器的风机叶片，必须按制造厂装配标记进行组装，风筒的内壁于叶片尖的间隙，必须符合设计要求间隙均匀。 4.5 空冷器的电动机及传动机构安装、调整、试车应符合有关标准和技术文件规定。 5.0 施工记录 设备检验记录
空冷器管束操作时应注意的事项 1.管内介质、温度、压力均应符合设计条件,严禁超压,超温操作. 2.管内升压、升温时,应缓慢逐级递升,以免因冲击驟热而损坏设备. 3.空冷器正常操作时,应先开启风机,再向管束内通入介质.停止操作时,应先停止向管束内通入介质,后停风机. 4.易凝介质于冬季操作时,其程序与3条相反. 5.负压操作的空冷器开机时,应先开启抽气器,管内达到规定的真空度时再启动风机,然后通入管内介质,停机时,按相反程序操作.冬季操作时,开启抽气器达到规定真空度后,先通入管内介质,再启动风机,以免管内冻结无法运行. 6.停车时,应用低压蒸汽吹扫并排净凝液,以免冻结和腐蚀. 7.开车前应将浮动管箱两端的紧定螺钉卸掉,保证浮动管箱在运行过程中可自由移动,以补偿翅片管热胀冷说的变形量. 空冷风机系统的维护保养及使用注意事项 1、日常巡检 运行中有无异常性声音和振动. 回转部件有无过热、松动. 2、定期维护保养 每三个月通过注油嘴加注锂基润滑油. 定期调整三角带的松紧度,并检查三角带胶带的磨损程度,磨损严重的应及时予以更换. 全面检查各零、部件的紧固状态一年一次.
风筒与叶轮的径向间隙检查一年一次. 叶片角度及叶片沿风机轴向跳动应每年检查、调整一次. 清除风机叶片表面油污,检查叶片损坏,半年一次. 3、使用注意事项 风机使用角度不得超过规定的调角范围以防电机过载. 加注黄油不应超过油腔的2/3,以免轴承过热. 每次检修和更换电机时,必须注意接线相应,应保证风机叶轮俯视顺时针方向旋转. 皮带传动机构的皮带应保持一定的张紧力。如过于松弛,则电机的动力无法有效的传递至风机,风机效率下降,甚至造成皮带飞出的事故。 如皮带过紧，摩擦阻力增大，容易造成电机超负荷，长时间运行还会造成电机，风机轴弯曲，轴承松动，致使振动，噪音增大，影响设备运行。 定期检查更换风机的皮带，确保风机使用正常。 兰州长征机械有限公司 2015年1月