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某柴油机车型CAC中冷器的理论设计作者：苏宁宁苏国勇乔书珂来源：《科技视界》2016年第23期【摘要】进气增压冷却是提高柴油机功率、降低柴油机热负荷的重要方法，为了满足柴油内燃机向高速、大功率发展，中冷器进行了相应的蜕变，本文介绍了中冷器芯体的设计与整车的布置的校核，选择最优的芯体，达到减重及降低单车成本的目的。
【关键词】柴油机；中冷器；芯体现柴油车上普遍采用涡轮增压器，空气经过增压器后，压力增加，温度升高，不同的增压比，增压后的出气温度一般可达100-200℃之间，中冷器可降低增压后的空气温度，提高充气效率，达到降低排放的目的。
中冷器分为水冷式和风冷式，下文主要介绍风冷式CAC中冷器，以环境空气为介质来冷却增压发动机进气的热交换器。
1 专业术语中冷器主要有芯体、气室组成。
芯子由散热带、冷却管、主板、侧板等组成，芯体是设计中冷器的关键，芯体设计会用到以下参数：1.1 冷侧中冷器与冷却空气接触面。
1.2 热侧中冷器与增压空气接触面。
1.3 冷侧迎风面积At垂直与冷却空气流动的芯体的正面积，芯体正表面芯高H与芯宽W的乘积。
1.4 散热面积Ac是散热管与散热带的暴露在空气中的外表面积之和。
1.5 热侧空气放热量Qh中冷器在稳定工作状态时，热侧空气所放出的热量，单位为Kw。
Gh：增压空气质量流量，单位Kg/hCph：增压空气热比容，单位KJ/Kg.℃，一般取1.009 KJ/Kg.℃thi：中冷器热侧进气温度，单位℃tho：中冷器热侧出气温度，单位℃1.6 冷侧空气吸热量Qc中冷器在稳定状况下所吸收的热量，单位为Kw。
Gc：冷侧进气质量流量，单位Kg/hCpc：冷侧空气热比容，单位KJ/Kg.℃，一般取1.005 KJ/Kg.℃tci：冷侧空气经过中冷器前进气温度，单位℃tco：冷侧空气经过中冷器后进气温度，单位℃1.7 设计散热量QD在规定条件下将增压空气冷却到规定温度时，热侧空气的放热量，是发动机对中冷器的热侧放热量QD要求的最低限值。
空冷凝汽器简介摘要：建设一座湿冷电站的耗水量可以建设4-10座同容量空冷电站，可减少发电厂补水量的75%；空冷（简称ACC）根据蒸汽冷凝方式不同可分为直接空冷和间接空冷两种，其中间接空冷又分为海勒式间接空冷和哈蒙式间接空冷。
直接空冷的工作原理是将汽轮机排汽缸的乏汽通过管道引至空冷凝汽器中被空气冷却，而成为凝结水。
空冷设备主要有散热器、轴流风机等。
一般轴流风机的负荷调节范围为额定负荷的0％～110％。
关键词：空冷凝汽器（Air Cooling Condenser），节水，环保，直接空冷，环境温度，顺流区，逆流区，翅片管，轴流风机，凝结水温，溶氧量。
我国北方地区气候比较干旱,水资源十分宝贵，特别是我厂所处的地理位置是在毛乌素沙漠边缘地带，煤炭资源丰富缺水现象严重。
此外，环保方面也对冷却水的排放提出了更为严格的要求。
而空冷机组因其卓越的节水性能而备受青睐, 建设一座湿冷电站的耗水量可以建设4-10座同容量空冷电站，可减少发电厂补水量的75%。
所以考虑到我厂的实际情况，在扩建的三期工程2×135MW汽轮发电机组中采用直接空冷来代替湿冷，在此我简单介绍一下空冷的一些概况。
空冷（简称ACC）根据蒸汽冷凝方式不同可分为直接空冷和间接空冷两种，其中间接空冷又分为海勒式间接空冷和哈蒙式间接空冷。
在此主要介绍直接空冷，直接空冷是指汽轮机排汽通过大直径排汽管引至空冷器由冷空气直接冷却，热交换发生在空冷器中。
直接空冷在国外最早是在20世纪30年代末德国的鲁尔煤矿坑口电厂，而在国内最早是20世纪60年代，但是真正发展应用是在近一两年内才出现的，主要有山西榆社、神二、大二、漳三、古交、河曲、大唐云冈等单机容量为300MW－600MW的电厂。
与常规的湿冷相比，其厂址选择自由度大、节水、环保、负荷可调、空气流量调节灵活简单，管内积垢少，管道腐蚀小，无泄漏危害，无需水质处理等优点。
但空冷系统庞大，厂用电消耗较湿冷大，特别是在启动机组时抽真空困难，启动时间长，真空较低，传热系数小，背压较水冷机组高等缺点。
汽轮机直接空冷系统概述直接空冷系统亦称为ACC(Air Cooled Condencer) 系统，它是指汽轮机的排汽引入室外空冷凝汽器内直接用空气来将排汽凝结。
其工艺流程为汽轮机排汽通过大直径的排气管道引至室外的空冷凝汽器内，布置在空冷凝汽器下方的轴流冷却风机驱动空气流过冷却器外表面，将排汽冷凝为凝结水，凝结水再经凝结水泵送回汽轮机的回热系统。
直接空冷机组原则性汽水系统1—锅炉； 2—过热器； 3—汽轮机； 4—空冷凝汽器；5—凝结水泵； 6—凝结水精处理装置；8—低压加热器；9—除氧器； 10—给水泵； 11—高压加热器；12—汽轮机排汽管道；13—轴流冷却风机； 14—立式电动机；15—凝结水箱； 17—发电机直接空冷系统的空冷岛部分直接空冷系统的特点直接空冷系统是将汽轮机排出的乏汽，由管道引入称之为空冷凝汽器的钢制散热器中，由环境空气直接将其冷却为凝结水，减少了常规二次换热所需要的中间冷却介质，换热温差大，效果好。
该系统的主要特点还有：1、自然界大风的影响比较严重。
在夏季，自然气温普遍较高，如在这一时段再受到自然大风的影响，必然对机组的运行产生影响。
各电厂在夏季高温段遇到外界大风时，均有不同程度的降负荷现象，特别是山西漳山电厂、大一电厂、大二电厂在夏季高温时段皆因受到大风的影响，出现过机组跳闸现象。
自然大风影响是一个世界性难题，对直接空冷机组影响是很大的。
但是，自然大风的影响又是很难人为克服的。
因此，大一电厂在厂房顶部安装了测风装置采集数据，准备在进行相关数据分析的基础上，做出空冷机组应对自然大风的预案，尽量将因大风影响造成的损失降至最低。
榆社电厂、漳山电厂也准备采取同样的措施。
这种方法是否行之有效，还有待进一步探讨。
2、机组的真空系统严密性是一个普遍存在的问题。
特别是有一个奇怪的现象，就是有些电厂在机组刚投运时，空冷系统的严密性较好，但通过运行一年半载后，出现了反常现象。
由于空冷机组的真空容积庞大，汽轮机泄漏、安装焊接等原因，都会在很大程度上影响真空系统的严密性，致使机组背压提高，增大了煤耗，降低了机组带负荷的能力。
汽车空空中冷器的设计李锐;罗宏锦;莫梦婷【摘要】随着匹配涡轮增压发动机的汽车越来越多,为了降低涡轮增压后进气温度高带来的负面影响,中冷器成为基本配置,主要介绍了常用空空中冷器开发过程中的一些设计要点,推出了一种中冷器性能计算方法.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】5页(P72-75,84)【关键词】涡轮增压;中冷器;设计;换热【作者】李锐;罗宏锦;莫梦婷【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007【正文语种】中文【中图分类】U464.135汽车涡轮增压器的涡轮机是通过发动机排气驱动的，发动机排温接近八九百度，热传递到增压器侧，进气温度随之升高，且增压器压缩空气，也会导致进气温度升高。
进气温度过高会导致发动机爆震，从而产生增压效果降低、发动机寿命短等负面影响，因此增加中冷器对于涡轮增压发动机非常必要。
1 中冷器分类中冷器按冷却介质分为水冷中冷器和空空中冷器[1]。
水冷中冷器通常集成在进气歧管上，利用散热器的冷却液对歧管内气体进行冷却，热效率低，冷却后的温度很难满足发动机要求，但响应时间快。
空空中冷器通常与散热器一起布置在整车前端，利用车子运行时的气流对增压空气进行冷却，热效率较高，但由于中冷管路的容积延缓了响应时间。
目前车用中冷器多采用空空式中冷器，原理图见图1。
图1 增压发动机空空中冷器原理图2 中冷器常见布置型式汽车增压发动机空空中冷器有以下几种常见的布置型式。
2.1 前置式前置式中冷器一般横置在前蒙皮内侧，位于散热器冷凝器之前偏下位置。
这种布置方式因其位于车体最前端，利用整车迎面风进行散热，冷却性能好、维修也方便。
2.2 集成式集成式中冷器布置在冷凝器与散热器之间，三器集成一体。
该布置迎风面积大，冷却性能较好。
但增加了系统冷侧的风阻，需额外加大散热器或风扇功率，且中冷器压降较大。
0 引 言国内外关于散热器组件间隙对风场的研究较多[1-2]，还有格栅形状、风扇形状对风速的研究[3]但是对冷凝器组合研究的却较少，且散热器结构型式与本文研究对象不完全相符。
为研究冷凝器与散热器的间距，对冷凝器、散热器表面风速的影响，在整机上实测不同间距、不同转速下的各点的风速，并对上述结果进行了对比分析。
本研究对工程机械冷凝器与散热器的匹配设计具有一定的指导和借鉴意义。
1 试验介绍及结果1.1 试验设备本文主要研究冷凝器与散热器的间距对流场的影响，选择某型装载机做为试验对象。
温控风扇，可修改参数，锁定风扇转速，方便测量。
散热组件包含：空-空中冷器（CAC）、水散热器（RAD）、液压油散热器（HOC）、变矩器油散热器（TOC）构成的系统，如图1。
风扇为液压马达驱动，吸风式，冷凝器位于散热器前端。
安装冷凝器的支架可通过加减垫块，来实现冷凝器前后移动，从而实现调整与散热器的间距。
散热器与发动机仓之间有隔热支架隔开，相对密封性较好，散热器的进气口主要有发动机罩左右侧窗和顶窗，如图2。
1.2 试验方案选择某型运行良好的装载机做为试验对象，散热组件浅谈冷凝器与散热器的间距对流场的影响Asphalt-Rubber Semi-open Graded Mixture Design and Experimental Investigations摘 要：为了研究冷凝器与散热器的间距，对冷凝器、散热器表面风速的影响，寻求合适的间距，在保证冷凝器表面风速的同时，更优的发挥散热器散热能力。
研究散热器表面风速的影响，选择合适的位置安装冷凝器，使得散热能力较富余的模块，充分发挥作用，提高能力偏弱的模块的散热效率。
通过实测不同间距和转速下的各模块风速，测算其平均值，分析风场的变化。
结果表明，随着冷凝器与散热器之间距离的增加，散热器进口表面风速分布逐渐变均匀，散热器进口平均风速逐渐增大、风量逐渐增加，但幅度较小。
随着冷凝器与散热器之间距离的增加，冷凝器进出口表面的平均风速逐渐减小，且降低幅度较大。
直接空冷凝器器系统介绍一、系统简介直接空冷凝汽器系统（英文Air Cooled Condenser System，缩写为ACC）是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝，空气与蒸汽间进行热交换。
所需冷却空气，通常由机械通风方式供应。
直接空冷的凝汽设备称为空冷凝汽器，这种空冷系统的优点是设备少，系统简单，基建投资较少，占地少，空气量的调节灵活。
该系统一般与高背压汽轮机配套。
这种系统的缺点是运行时粗大的排汽管道密封困难，维持排汽管内的真空困难，启动时为造成真空需要的时间较长，机组效率低，一次能源消耗大。
二、系统构成概述1、概述通常ACCS一般主要由以下几部分构成：✧排汽管道和配汽管道✧翅片管换热器✧支撑结构和平台✧风扇及其驱动装置✧抽真空系统✧排水和凝结水系统✧控制和仪表系统2、冷凝过程空气冷却器一般采用屋顶结构（或称A型框架结构）。
来自汽轮机的尾汽通过排汽管道和配汽管道输送到翅片管换热器。
配汽管道连接到汽轮机的排汽管道和位于上部的翅片管换热器。
蒸汽被直接送入换热器的翅片管道内。
蒸汽携带的热能由经过换热器翅片表面的冷却空气带走，冷却空气是由置于管束下面的轴流风机驱动的。
换热器一般采用KD布置方式，即顺流冷凝－反流冷凝的布置方式。
70％到80％的蒸汽在通过由上部的配汽管道到顺流冷凝的换热器中被冷凝成凝结水，凝结水流到底部的蒸汽/凝结水联箱中。
顺流管束称为冷凝管束或称K 管束。
其余的蒸汽在成为D管束的反流管束中被冷凝，蒸汽是由蒸汽/凝结水联箱向上流动的，而凝结水由冷凝的位置向下流到蒸汽/凝结水联箱中并被排出。
这种KD形式的布置方式确保了在任何区域内蒸汽都与凝结水有直接接触，因此将保持凝结水的水温与蒸汽温度相同，从而避免了凝结水的过冷、溶氧和冻害。
从汽轮机到凝结水箱的整个系统都是在真空状态下。
由于采用全焊接结构，从而保证整个系统的气密性。
由于在与汽轮机连接的法兰处不可避免地会有空气漏进冷凝系统中，为了保持系统地真空，在反流管束的上端未冷凝的蒸汽和空气的混合物将被抽出。
