空冷器的設(shè)備及管道布置設(shè)計

張勤鐸

（洛陽隆華傳熱節(jié)能股份有限公司，河南洛陽 471132）

空冷器的設(shè)備及管道布置設(shè)計

張勤鐸

（洛陽隆華傳熱節(jié)能股份有限公司，河南洛陽 471132）

介紹了化工行業(yè)中空冷器的設(shè)備及管道、構(gòu)架、支架及架構(gòu)等的設(shè)置，根據(jù)不同的設(shè)備選型，空冷器的設(shè)置有不同的要求，空冷器的管道也應(yīng)符合設(shè)計要求，構(gòu)架和管道布置也須符合受力要求。

空冷器；設(shè)備布置；構(gòu)架；管道

空冷器以空氣作為熱交換的介質(zhì)，高溫介質(zhì)通過散熱管的翅片與對流的空氣進行熱交換，相對于水介質(zhì)的換熱器，空冷器能節(jié)省更多的冷卻用水，減少工業(yè)污水的排放，降低設(shè)備投資和維護成本，特別適用于水資源匱乏的地區(qū)，其中干式空冷器占地面積較小，投資成本低，便于操作，在石油化工行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

空冷器的平面布置需考慮空冷器的形狀和空間的限制，管道布置、空冷器布置、平臺布置通常需要統(tǒng)一考慮[1-5]。常見的空冷器按管束布置可分為斜頂式和水平式，風(fēng)機在管束下側(cè)為鼓風(fēng)式，風(fēng)機在管束上側(cè)為引風(fēng)式，管程數(shù)分單管程和雙管程。本文概述了空冷器設(shè)備的布置、管道布置、以及架構(gòu)和支架設(shè)置等設(shè)計，以保證滿足設(shè)計要求。

1 空冷器的設(shè)備布置

空冷器的入口溫度十分重要，熱風(fēng)循環(huán)能嚴重影響空冷器的工作性能，因此需要盡可能遠離高溫設(shè)備，布置在裝置最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)向。多臺空冷器并排布置時，應(yīng)不留間隙，保持同一高度，減少熱風(fēng)循環(huán)的影響。引風(fēng)式與鼓風(fēng)式的空冷器應(yīng)該分開布置，如須同時布置時，須將兩者的標高設(shè)計一致，將引風(fēng)式空冷器布置在下風(fēng)側(cè)[5-8]。熱風(fēng)循環(huán)會嚴重影響熱交換效率，受到熱風(fēng)循環(huán)的影響，空冷器入口溫度可能會增加5℃，降低近30%的傳熱量?？绽淦饕鶕?jù)布置的位置來選型，空冷器的布置需要考慮其管道布置的特殊要求。圖1為不同布置方式的空冷器混合布置的示意圖。

圖1 不同形式的空冷器的混合布置

為了保證空冷器的換熱效率，會在空冷器的上方設(shè)置不凝氣體的放空口，在空冷器出口集合管上方設(shè)置放空口，不凝氣管線的最高點須超過空冷器0.5m，不需要引出不凝氣的空冷器可用盲板封住。

2 空冷器的管線布置

空冷器的管線布置應(yīng)遵循設(shè)計規(guī)范，滿足對稱布置的要求，不產(chǎn)生液袋，保證管路的柔性，并保持一定的美觀性[8-10]，空冷器的入口管道采用對稱布置，總管到入口管線應(yīng)逐級減小口徑，分支截面應(yīng)大于等于總管截面積。入口分支管應(yīng)設(shè)置π形彎，減少空冷器管口受力，分流前應(yīng)該設(shè)計布置一定長度的直管，以保證均勻分配流量，直管段長度應(yīng)該大于管子的內(nèi)徑，集合管兩端應(yīng)采用彎頭連接。空冷器的出口也應(yīng)采用對稱布置，可不需要逐級變徑，出口管線可直接匯入集合管。圖2為空冷器進口管的管線布置，實際走向可根據(jù)現(xiàn)場空間進行調(diào)整，空冷器入口管線盡量不布置在空冷器上方，如果須布置，必須高度高于2.2m，以便空冷器的安裝與檢修。

圖2 空冷器進口管的管線布置

管道對空冷器的作用力應(yīng)符合國家標準的要求，管道布置需要一定的柔性，管道在滿足設(shè)計要求的情況下盡量最短，組件最少，降低了管道的阻力，進口集合管應(yīng)靠近空冷器管口布置。空冷器的管嘴必須進行詳細的應(yīng)力計算，保證有足夠的柔性，管嘴受力跟直管段長度有關(guān)，長度越長，管嘴受力越大。

3 空冷器的管道支架布置

空冷器入口管線支架設(shè)計采用門形框架支撐，支架一種是用空冷器上方柱子作為梁，用梁作為支撐，保證框架的穩(wěn)定，另一種是不借助空冷器構(gòu)架，從平臺邊緣另起立柱，一般為0.5m處開外，兩種情況的立柱跨距相同，門形架平臺均要固定在立柱的梁上面。如果空冷器入口管道較高，需要設(shè)置專門的管架支撐，空冷器出口的管道管徑較小，一般設(shè)計采用懸臂梁支撐。一般干式空冷器的架構(gòu)設(shè)置的高度為3 800mm，空冷器與后冷器布置在同一層平臺時，應(yīng)該提高空冷器的構(gòu)架的高度，如果不在同一層平臺，構(gòu)架高度可設(shè)計為200mm，構(gòu)架與空冷器通過螺栓連接。圖3位空冷器架構(gòu)布置圖。

圖3 空冷器架構(gòu)布置圖

4 空冷器的平臺梯子設(shè)置

空冷器四周均應(yīng)設(shè)計有互聯(lián)互通的操作平臺，通道寬度通常為1m，過道最窄處應(yīng)不低于0.8m， 平臺高度低于空冷器管箱0.5m以上，保證可以操作進出口的閥門，空冷器平臺應(yīng)設(shè)計兩個梯子，斜梯角度設(shè)計為45°，如果出口管路較多應(yīng)該在平臺開口，并在開口邊緣設(shè)計0.4m高的護欄。空氣器操作平臺上應(yīng)設(shè)置消防蒸汽和吹掃管線，蒸汽和吹掃主管應(yīng)該布置在平臺外側(cè)，距離空冷器平臺不超過0.45m，消防蒸汽和吹掃管線設(shè)計采用快速接口，接口方向平行于平臺欄桿方向，接頭高于上欄桿頂部0.2m。

5 結(jié)語

空冷器的設(shè)備和管道布置具有一定的共性，根據(jù)空冷器的規(guī)格、管道中的介質(zhì)、管道布置等不同情況，以及現(xiàn)場實際空間情況有不同的設(shè)計要求。空冷器及其管道的布置既要求要符合工藝要求和設(shè)計規(guī)范，又需要有一定的美觀性，便于合理操作，保證安全生產(chǎn)。

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A r r a n g e me n t o f E q u i p me n t a n d P i p i n g f o r A i r C o o l e r

Zhang Qin-duo

Introduces the equipment and pipelines， chemical industry hollow cooler structure， support and structure setting，according to the different selection of equipment， air cooler has a different set of requirements， pipeline air cooler should comply with the design requirements， architecture and pipeline layout should also meet the requirements of stress.

air cooler； equipment layout； framework； pipeline

TQ051.5

B

1003-6490（2017）08-0120-02

2017-06-09

蘭林（1985—），男，新疆烏魯木齊人，工程師，主要從事自動化、儀表、電氣和信息化方面的工作。

收稿日期：2017-06-30

作者簡介： 張勤鐸（1984—），男，河南孟津人，本科，主要從事機械設(shè)計及換熱設(shè)備設(shè)計工作。