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
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～
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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。
2.10 Fouling resistance –污垢热阻，是一个大于0的数，单位为m2°C/W (SI), hr ft2°F/Btu (US),m2°C hr/kcal (MKH)。这里注意的是最好按照流体的实际情况来取值，如果取值过大意味着在换热器操作初期或介质其实很干净的情况下，换热器的余量会过大，反而影响了正常运行。
2.11 Fouling layer thickness –污垢层厚度，通常认为与污垢系数有如下的关系图，不过通常设计时很少在此处输入数值。
*2.12 Exchanger duty –换热负荷，如果上面的参数输入满足了计算出换热负荷，这里就不必要再输入，如果在此输入了确定的负荷值，那么程序将以输入值为准来计算换热流体的出口温度。
2.13 Duty/flow multiple –负荷/流量系数，这里其实提供了一个简化负荷变化核算的工具，比如要核算110%负荷的运行工况，那么只需要在此填入“1.1”，而不必要去修改输入的流量值。
3.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。
03热流体物性参数输入
1.对于空冷器的流体物性输入界面，因为冷侧是空气，所以只需对热侧的物性参数进行输入，如下图左侧目录。只有用Xace设计“省能器”时，冷侧介质不一定为空气，那么冷侧物性也需要输入。
2．下面我们按从上到下的次序来看看都需要定义那些参数。
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2.1 Fluid name –流体名称，在此可以填入热物流的英文描述，比如“Hot Oil”。
2.2 Physical Property Input Option –物性输入方式的选项
@User-specifiedgrid (Recommended) –用户自定义的物性表（推荐）
就是填入在一定温度范围和一定压力范围内的包括，密度，粘度，导热系数和热容等必要物性的表，这种输入方式适用于从1模拟软件导入物性，2软件的“物性生成器”自生成或3非理想物性但通过实验、文献等手段能获得物性的方式，这种输入方式也是使用得最广泛。
由上图也可看出，程序最多支持输入30个温度点，最多支持12组压力点；而最少需要3个温度点，最少要一组操作压力点下的参数。
@Program calculated –由程序计算
输入物质组成，由程序通过特定的热力学方法计算出需要的物性，这种输入方法通常用于组成清晰，每种物质在程序物性库中都存在，并且用混合规则计算的物性准确。可以这么说，是适用于纯物质或理想混合物。
程序自带的物性库包括“HTRI”、“VMG”，如果你有其他模拟软件的授权，就有对应的接口，灰色的“Not Available”就会消失变得可用。通常由HTRI内嵌的VMG物性库就很够用啦～
@Combination –组合
是两种输入方法的组合，在输入组成的条件下，同时又通过物性表来定义了一部分物性，这种方式用得较少。
2.3 Property Options/ Temperature interpolation –属性选项之温度插值方法
@Program –程序默认，也即是“Quadratic”。
@Linear –线性，以直线连接温度点，中间点的物性就由斜率计算出。
@Quadratic–二次式，计算三点温度的表达式，中间点的物性就由此二次式计算出。
*这里需要注意的是，对于外推的物性，程序都是以对最外端两个温度点线性的方式外推计算的。
2.4 Fluid compressibility –流体压缩因子
如果没有输入，那么程序按理想气体计算。
2.5 Numberof condensing components –可冷凝成分数量
定义1个或多个可冷凝成分，程序将修正冷凝相变的传热计式。
2.6 Pure component –纯物质
程序默认在计算冷凝时加入适当的阻力系数来体现多组分冷凝过程，如果在此定义为“Yes”纯组分，那么这个修正的阻力系数将不体现。
3.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。
-> 微信公众号@HTRICN 关注接下来的【Xace】设计你的第一个空冷器_04空冷结构参数输入
04.0空冷结构参数输入
1.今天开始我们来看一下空冷器结构参数的输入，如左边目录，进入“Geometry”页面，空冷器的主要结构包括，管束、风机、构架。右边显示的是总输入界面，罗列了结构的主要参数。
2.1对于型式（Unit type），程序分了4种：
@Air-Cooled Heat Exchanger - 空气冷却器
管外介质是空气，并配有风机。
@Natural Draft Air-Cooler –自然对流式空气冷却器管外介质是空气，无风机强制空气循环，可以理解为风机停开的工况。
@Economizer –省能器
管内外的介质无限制，只是不适用于在高翅片管或螺旋翅片管外的蒸发和冷凝工况。
@A-frame air cooler - A型空气冷却器
管外是空气，适用于管内单相或冷凝的工况，采用水平与垂直的组合算法来计算传热和压降，若是冷凝工况最多设2管程，第2程上升冷凝采用的是回流冷凝方法来计算传热系数和压降。
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2.2 对于空冷类型，程序分了4种：
@Horizontal–水平
@Vertical(top inlet) –垂直上进
@Vertical(bottom inlet) –垂直下进
@Inclined–倾斜
2.3 当类型为“Economizer”，省能器时，热物流就需要定义。
@Inside tube–管内走热流体
@Outsidetube –管外走热流体
2.4当类型为“A-frame air cooler - A型空气冷却器”，倾斜角选项会打开并需要定义，1-89度。
Apex angle –尖部角度，如图示意。
2.5 Numberof bays in parallel per unit –每个单元并联的跨数量2.6 Numberof bundles in parallel per bay –每跨里并联的管束数量2.7 Numberof tubepasses per bundle –每个管束里的管程数
在管子与管束的结构定义里：
2.8 管子类型分为1Plain光管、2低翅片管、3高翅片管、4连续翅片管。
2.9 再输入OD管外径、Wall thickness管壁厚、No. of tuberows管排数、odd/even rows奇排管数/偶排管数
2.10 管间距输入
2.11 管子型式包括：
2.12 风机的参数包括：
@Number of fans/bay - 每跨的风机数，默认为2.
@Fan arrangement –风机的布置为1在下鼓风式，2在上引风式.
@Fan diameter –风机直径
@Fan ring –风机环
3.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。
04.1构架单元参数输入
1.如左侧目录，我们点击“Unit”进入构架单元的参数输入，其上级目录为Geometry，在上一节中我们已经熟悉了许多关键参数的输入，这一级的页面是更进一步的输入。
2. 其他参数见上一节介绍。
2.1Flow type –流动形式
@Cocurrent –并流
@ Countercurrent –逆流
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2.2 No. of services –多台空冷串并联
2.3 Nozzle database / Schedule–管口数据库/对应管道等级表
包含了13种 ANSI、JIS、DIN、ISO标准数据库表文件，以及对应的管道等级表，选择适合你的。
2.4 Entry type/Exit type –热物流进出管口型式，如图中示意，程序认为出口型式与进口一致。
2.5 Tubeside nozzle inside diameter –管口的内径和外径，当然可以从各标准的列表中选择。
2.6 Number of nozzle per bundle –每个管束的管口数量。
3.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。
04.2风机参数输入
1.如左侧目录，我们点击“Fans”进入风机的参数输
入。
空冷器配管设计导则 AIR COOLERS PIPING ARRANGMENT NOTES: 1.在空气冷却器（AIR FAN COOLER）中，被冷却流体在管路中应往下流。塔 槽顶部与空气冷却之进口端间，管路不可有POCKET; 2.在空气冷却器之流体为二相流时，入口需为对称配管； 3.空气冷却器之进口NOZZLE多于6小时，须先分二股进入，以使入口分配 均匀，四个以下的NOZZLE可同时由一侧进入； 4.进口端管线和其相接设备间的管线，在挠性允许范围内，愈短愈好； 5.进口管线常为高温，热膨胀量较大，且空气冷却之NOZZLE极为脆弱，故 特别考虑管线之挠性、应力、支撑问题； 6.空气冷却器在配置时，须考虑马达，风扇之维护，吊装空间； 7.空气冷却器之操作平台，在CROSS WALKWAY和CENTER WALKWAY之 宽度为760MM。两翼侧端之宽度MIN.为1，200MM,当空器冷却器之长度超过15M时，须另做一个CROSS WALKWAY; 8.在进出口端之维护平台其宽度为760MM,并须有爬梯和CROSS WALKWAY 相连接； 9.爬梯起点在地面，当操作平台高于3M，或爬梯起点于平台上，平台与平台 之高度超过2.4M时，皆须加GAGE以确保安全； 10.当须装置THERMOWELL CONNECTION和PRESSURE GATE时，尽可能 接近NOZZLE; 11.在空气冷却器进口端须加装一对FL’G以利于拆卸维护空气冷却器时之吊 装； 12.气体在MAIN HEADER中将会产生CONDENSATE,而使管路堵塞，故必须 将MAIN HEADER置于较AIR COOLER之INLET NOZZLE为高之地方，切不可妨碍维护、吊装空间； 13.为了减少压力降，从MANIFOLD至AIR COOLER NOZZLE.之管路可配置 呈直线，并且越短越好，如此才可推动AIR COOLER, 利用AIR COOLER 之CAP来吸收膨胀量； 14.栏杆和AIR COOLER之空间须保持150-200之距离，以利于维护操作； 15.在DOUBLE PASS之AIR COOLER中，OUTLET和INLET在同一侧时，则 须再详细考虑膨胀量之大小和方向，而决定是否可为直线配管（NOZZLE到HEADER）, 或作LOOP来降低NOZZLE之受力； 16.利用HEADER BOX间之GAP还无法达到完全吸收其膨胀量时，可同时使 用COOL SPRING之方法来补助； 17.利用HEADER BOX之GAP来吸收管线热膨胀量时，GAP之大小必须依API 661CODE之规定，且须详细核对场上制造图及计算膨胀量。
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
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:
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。。。
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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
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
变频器及电缆在空冷器的应用 空冷器主要应用在电站和石化行业，近些年空冷器在核电方面也有所突破，国内有的空冷制造商甚至取得了核电认证。电站空冷器分为直接空冷和间接空冷，直接空冷采风机来进行通风换热，风机大多采用变频风机，即风机电机用变频器控制，变频控制可以随时调整风机转速，以达到控制背压或者介质温度的目的，这样既控制灵活，又节约能源，所以空冷上变频器的选择和变频器至风机电机电缆的选择则尤为重要了。下面就空冷变频器及电缆选型及应用做以浅显的分析和研究，为空冷电气部分变频及优化提供一些建议。 标签：变频器；变频电缆；谐波 Abstract：Air cooler is mainly used in power plant and petrochemical industry. In recent years，air cooler has also made a breakthrough in nuclear power，and some domestic air-cooled manufacturers have even obtained nuclear power certification. The air cooler of power station is divided into direct air cooling and indirect air cooling. The direct air cooling fan is used for ventilation and heat exchange. The fan mostly adopts frequency conversion fan，that is，the fan motor is controlled by frequency converter，and the frequency conversion control can adjust the fan speed at any time. In order to achieve the purpose of controlling back pressure or medium temperature，it is not only flexible to control，but also save energy，so the choice of air-cooled upconverter and the cable from converter to fan motor is particularly important. The following air cooled inverter and cable selection and application to do a simple analysis and research for air-cooled electrical part frequency conversion and optimization to provide some suggestions. Keywords：frequency converter；frequency conversion cable；harmonic 电站空冷和煤化工行业中的空冷器，主要采用变频控制，当然也有部分国外项目因为其它因素综合考虑后采用单速电机或者双速电机控制。但就节能效果来说，变频控制显得更为优秀。在空冷器运行过程中，变频控制可以同时调节空冷风机电机转速，以达到控制排汽压力或者出口介质温度的目的。相对于单速电机和双速电机，更能够精确控制换热器的换热能力，如果采用单速电机或者双速电机，无论是对换热稳定性还是对电厂电网都可能存在着一定的影响。 1 空冷器用变频装置 在空冷器上应用的变频装置输出侧通常含有较多的谐波，这些谐波有1、3、5次谐波和非正弦波，输入侧进入的是一个非线性整流电路，对风机电机和全厂电网均有着一定程度的影响。电磁兼容包括电磁干扰和敏感性两个方面，所以当空冷变频装置运行时，不仅要防止全厂电网对变频装置的影响，还要防止空冷变频段对全厂电网的影响。当然变频装置内部也有一些元器件會产生一些谐波干扰等。怎么去做到这些，那么就需要在空冷设计阶段选择一些适合每个工程项目的
课设题目：空冷冷凝器 一、设计条件： 某空调制冷机组采用空气冷却式冷凝器，要求制冷剂冷凝液过冷度5℃，压缩机在蒸发温度5℃，冷凝温度45℃时的排气温度为80℃,压缩机实际排气量为160kg/h；冷凝器空气进口温度为35℃。 二、其他参数 1、制冷剂采用R134A 2、采用肋片管式空冷冷凝器 3、传热管采用紫铜套铝片，参数自定，正三角形排列（错排） 三、完成内容 1.确定冷凝器热负荷，并进行冷凝器设计计算 2.提交计算程序以及计算说明书 3.相关工程图纸 一、计算冷凝器热负荷 由所给条件画出压焓图 1.根据tk=50℃和排气温度tdis=80℃,以及过冷度dt=5℃在 R134A压焓图上可以查出hdis=460kj/kg以及过冷液体要求hc=250kj/kg.所以冷凝器热负荷为qmr*(hdis-hc)/3600=9.333kw 2.取进出口空气温差为8℃，则定性温度为39℃，可求出空气流量 qv2=1.029 m3/s 4.单位管长肋片面积Af2=0.5294 肋间基管表面积 Ab2=0.03 肋管外总表面积 A2=Af2+Ab2=0.5594
二、冷凝器的初步规划及有关参数选择 管排方式采用错排，正三角形排列。管间距s1=25.4mm 排间距s2=22mm 紫铜管选用10*0.7，翅片厚度df=0,12mm,肋片间距sf=1.8mm,沿气流方向管排数n=2排。 三，设计计算流程图
四、计算程序 #include
void main() { double _tk=45, _tdis=80, _tc=5,_t2=35,_t3=43,tm; double _hdis=460,_hc=250,Pk; double _p2=1.128,_cp2=1.005,_v2=0.00001687,_r2=0.02751,qv2; double _d0=0.01,_df=0.00012,_df1=0.0007,_s1=0.0254,_s2=0.022,_sf=0.0018,_di=0.0086,_n= 2,_nb=18,db,Af2,Ab2,A2,A1,bt,bt1,ib,de; //3.结构设计 double _r14=19.9238,_Bm=74.8481,_r0=0.0001; tm=(_t2+_t3)/2; Pk=qmr*(_hdis-_hc)/3600; cout<<"冷凝器热负荷为："< 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。 龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d917724354.html, 石化空冷器的防腐蚀技术探析 作者：吴永海 来源：《科技创新与应用》2013年第22期 摘要：对于石化行业来讲，空冷器具有十分关键的意义，文章具体的阐述了它的防腐科技。目的是为了确保其能够更加有序的展示出具体的功效特征。 关键词：空冷器；新材料；有机涂层；合金镀层；制造 引言 对于石化设备来悦，冷换装置在总的设备中占据的分量非常高。其中空冷器是其很重要的装置，它占据的比例超过三分之一。在活动中，其不仅仅处在传热以及冲洗流体等的氛围滞洪，还要被腐蚀。因为油品会出现高温分解以及裂解等活动，所以，其物流里不仅仅有石油物质还有其他的很多腐蚀性的东西。对于物流来讲，它的腐蚀性要结合其中的介质的类型以及气温等来明确，腐蚀形态主要表现为均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、冲刷腐蚀、氢致开裂等。最近几年，由于原油中的硫的总数变多了，而且原油的处理总数变多了，此时其腐蚀现象更加的受到人们的关注，假如不使用合理的应对方法的话，就会导致腐蚀以及渗漏现象，干扰到其平时的生产，而且带来很多的经济性的不利点。 要想处理好它的腐蚀问题，就要做好如下的两项内容。第一是强化对生产时期的腐蚀监测力度，而且使用合理的防腐方法。如今使用的防腐方法包括“一脱三注”或“一脱四注”，其原理是控制Cl一浓度、H2S的浓度和pH的酸碱性，确保盐度 2 关于防腐科技 使用设备物质升级的措施来处理其腐蚀现象会使得费用变多，表层涂覆科技就是为了减少费用，提升装置的使用时间而出现的。目前国内石化空冷器应用的表面涂覆技术主要包括有机涂层以及化学镀Ni-P合金镀层。 2.1 有机涂层 对于低温体系来讲，如果物流里有一些腐蚀介质的话，如果其以气态的模式出现的话，由于气温变低，如果在冷凝区域之中存在了液体的话，此时就会生成有着强烈的腐蚀能力体系，这时候假如用碳钢管的话，就会导致非常厉害的腐蚀，假如使用不锈钢的话，就会导致点蚀问题，此时就要使用有机物质。从70年代我国从西德SAKAPHEN公司引进换热器涂料至今， 我们国家的换热涂料出现了非常多的类型，其中应用最为广泛的就是天津海水淡化综合利用研究所开发的TH-847和TH-901涂料。TH-847涂料属耐水涂料，其适合用到那些活动气温不超过150℃，主要用于工业循环水、海水、弱酸及碱性水中的空冷设备防腐蚀阻垢，在别的介质和和油类中，虽说具有非常优秀的防腐意义，不过使用时间不久，所以其使用很少。TH-901 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 空冷器使用说明及注意事项参考 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 设计你的第一个空冷器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～ 本帖隐藏的内容 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。 空气冷却器 空气冷却器简称空冷器，它是以空气作为冷却介质，可对流经管内的各种热流体进行冷却或冷凝。 空冷器适用于炼油厂、石油化工厂冶金、动力、电站等行业冷却系统的冷却和冷凝。它与水冷却系统相比较，具有节约用水、减少环境污染、投资低、操作方便、运行维修费用低以及使用寿命长等优点。 空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗等部件组成。管束是空冷器的主要部分，它有着自己的独立结构，它可以完整地在空冷器构架上进行装折。管束由翅片管、管箱和框架（侧梁和横梁等受力构件）组成。 管束的基本参数有管束型式（指水平式、斜顶式等）、工作压力和温度、翅片管型式和规格、管箱型式、管束长度和宽度、管排数、管程数等。每片管束应根据上述参数作出选择。 空冷器有干式、湿式和干--湿联合式，干式空冷器是空冷器的基本型式，湿式空冷器和干--湿联合式空冷器是其发展型式。空冷器按通风型式有鼓风和引风两种。 湿式空冷器和联合式空冷器，适用于终冷温度较低（高于大气湿球温度为5℃左右）的工艺流体。 湿式空冷器两侧放置SL型管束作湿式运行，对介质进行冷凝、冷却。操作温度大约70℃。联合式冷却器为干、湿联合运行，上部斜放SX型管束作干式运行，对介质进行冷凝，下部立放SL型管束作湿式运行。干--湿冷却的界线温度大约在70℃左右。 干式空冷器可分为水平式、斜顶式、水平立式和直立式等。 湿式空冷器可分为水平立式和立斜式等。 空冷器型式的选择主要取决于工艺特性和要求。 我厂可为用户提供各种型式的翅片管、管束及空冷器。 说明：本信息 空气冷却器 空气冷却器简称空冷器，它是以空气作为冷却介质，可对流经管内的各种热流体进行冷却或冷凝。 空气冷却器设计 2、应完成的项目：______________________________________________________________________ (1)了解换热器在各行业的用途; (2)换热器机械计算; (3)传热工艺计算; (4)画施工图，折合为3张以上0号图，其中总装图为0号图; (5)按规定和规范翻译参考文献5000汉字，并写毕业论文。 3、参考资料以及说明：__________________________________________________________________ (1)《GB151-99钢制管壳式换热器》国家技术监督局发布 (2)《GB151-98钢制管壳式换热器》国家技术监督局发布 (3)《AutoCAD2005压力容器设计》_____________ 栾春远编著，化学工业出版社 (4)《过程设备设计》郑津洋等著，化学工业出版社___________________________________ (5)《化工设备设计手册》上下卷朱有庭，曲文海，于浦义主编 (6)《机械设计手册》，化学工业出版社 (7)《化工原理》上下册，邹华生等主编，华南理工大学出版社 (8)压力容器安全技术监察规程.国家技术监督局 (9)换热器设计.上海科学技术出版社，1987 (10)流体力学与传热.华南理工大学出版社，2006 摘要 本文主要围绕空气冷却器，即卧式固定管板式换热器的设计展开说明，本说明共分五章。 第一章为绪论，主要介绍本设计课题的选题背景，选题意义以及调研情况，并对本设计的主要工作进行规划。 第二章为方案论证，对换热器的传热原理进行了简述。并对换热器进行了分类，并对各类换热器作了简短的描述，最后着重介绍了本次设计主题，固定管板式换热器。 第三章为设计论述，对固定管板式换热器的主要部件的设计作了详细的描述，其中包括：管程的设计，筒体的设计与强度校核，折流板的设计，管箱的设计与强度校核，封头的设计与强度校核，管板的设计与强度校核，是否安装膨胀节的判定，鞍式支座的选取与开孔补强的计算。 第四章为结果的汇总与分析，主要将第三章的计算内容进行了汇总并作了补充说明，然后对其他的标准附件进行了选择。 第五章为总结，总结了本次设计的不足，介绍了换热器在近期的发展与未来的趋势。 关键词：空气冷却器，固定管板式换热器，传热，管板，发展HTRI空冷器教程
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