試析板式空冷器及其在石化工業中的應用與改進

姜悅

摘 要：板式空冷器是冷凝裝置的重要組成部分，由有機融合板式設備以及空冷式設備組成的冷凝裝置，與傳統空冷器相比，板式空冷器突破了原有的技術約束，同樣對冷凝裝置構造予以有效地改進。所以，全新板式空冷器與多種類型設備有效結合，對板式元件熱量傳導的方式進行了靈活地運用。現階段，板式空冷器被當作冷凝裝置被廣泛應用在石化工業領域，使得工業實效不斷突顯出來。所以，石化工業應對板式空冷器特征與構造予以深入地了解與認知，并采取合理的措施進行改進，進一步促進板式空冷器的推廣應用。

關鍵詞：板式空冷器；石化工業；應用；改進

中圖分類號：TE96 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）24-0142-02

板式空冷器在石化工業中的應用獲取了理想的經濟效益，而主要的原因就是板式空冷器的流通區域相對寬闊，而且管線的結構也相對緊湊，壓力不大。與此同時，板式空冷器所需空間與區域較小，所以，在石化工業中較為適用。現階段，在技術改造的作用下，板式空冷器的適用范圍不斷擴大，在不同類型石化工業流程中都十分適用。將板式空冷器應用在石化工業當中，可以全面提升工業實效，使得板式空冷器自身的技術價值充分發揮出來。

1 板式空冷器裝置特征研究

對石化工業的發展現狀進行研究可以發現，板式空冷器的重要性逐漸突顯出來且備受企業關注與認可。從本質上來講，板式空冷器是冷凝裝置中的一種，涵蓋了空冷設備以及板式設備，所以在結構方面的優勢較為明顯[1]。當前，板式空冷器內部的LBK空冷器代表性較強，而該類型空冷器組成部分主要有板束、噴淋裝置、架水箱以及風機。其中，軸流風機的結構是垂直性的，其內部傳熱單元采用的是全焊接板束單元進行設計。在空冷器的內部，板管的作用就是保證熱介質流動的順利性，而噴淋裝置能夠保證空氣始終保持濕潤。受引風機的帶動作用，熱介質可以在板管通道的作用下達到換熱的目標，更好地發揮其冷卻的功能。而在板式空冷器構造方面，將波紋板片傳熱元件設置其中，為兩側壓漿功能的發揮奠定了堅實的基礎。

一般情況下，板片結構波紋觸點的位置經常形成復雜性的網狀流體，而且板間流道同樣存在三維流體結構。由于水力直徑相對較小，所以流體的擾動性特征明顯。這樣一來，一旦流體流動速度較高亦或是傳熱對流系數設計較大，則會引發水流湍急的情況[2][3]。另外，板式空冷器本身的污垢系數不大，如果雷諾系數不高，同樣容易發生湍流的問題。

2 板式空冷器應用優勢解構

通常，板式空冷器的流體會沿傳熱板片方向發生變化，而且變化持續。在這種情況下，處于流動狀態的流體必須要有傳熱元件當作支撐。如果雷諾系數不高，板式空冷器的內部同樣容易出現湍急水流，這樣一來，可以使傳熱的功效不斷提升，同時還能夠實現傳熱系數增加的目標。若設計工作人員設置疊加板片，還能夠對設備干擾予以有效地防控。若對LT型板進行設置，則能夠使換熱的速度加快而壓降則會降低。因此，板式空冷器在流通區域的應用優勢明顯。

通過以上探討還可以了解到，板式空冷器換熱空間較寬，且傳熱的效率理想。如果換熱的條件相同，那么對板式空冷器的運用能夠有效地節省安裝費用，技術優勢明顯[4]。特別是在化工領域中，可以在高耗能電力領域與煉油領域中有效地運用，而在實踐過程中，板式空冷器仍需不斷改進與完善。

3 現階段板式空冷器在石化工業中應用的問題

3.1 冷凝方面的問題

與傳統的裝置進行比較，將板式空冷器應用在石化工業當中，節能與節水的效果十分明顯。然而，現階段板式空冷器中的相關技術并不成熟。具體表現在冬季期間，板式空冷器的應用會受到溫差的影響。通常來講，冬季晝夜溫差相對較大，所以在板式空冷器工業適用范圍擴大方面并不理想。與此同時，受冬季溫度低的影響，空冷器的內部流道也很容易出現冷凝的問題，致使原本直徑較小的空冷器通道被堵塞。如果情況較為嚴重，流道的阻塞還會對空冷器的正常運行產生干擾。

3.2 結垢方面的問題

針對空冷器的內部區域，堵塞與結垢的問題經常發生[5]。究其原因，空冷器的內部溝槽深度較深，且表面溝槽面積也較大。以介質流動作為切入點進行思考，空冷器的表層很容易存在雜質，在流體帶動之下，會逐漸沉積。長此以往，流道的堵塞幾率會增加，進而對空冷器的換熱效果產生了負面影響。

3.3 成本方面的問題

目前階段，絕大部分空冷器的結構選擇使用的都是全焊接，而在這種結構當中，一旦空冷器局部被損壞亦或是管路出現堵塞，則在維修的過程中必須將空冷器裝置整體替換。對空冷器進行實際檢修的過程中，相關操作人員雖然也嘗試對局部部件替換，但是實際效果并不理想[6]。從本質上來看，將空冷器整體替換對成本節省十分不利，甚至還會出現程度嚴重的成本浪費問題。在結構限制之下，檢修工作人員就必須要投入更多維修成本。

4 改進板式空冷器在石化工業中應用問題的措施

總體來講，板式空冷器已經對設備的局限予以有效突破并進行了一定的創新，而且新型的空冷器將板式零件和其他的換熱部件有機結合，形成全新冷凝裝置。這與傳統的技術相比，板片疊加這一技術的運用對其他的干擾予以有效地排除，同樣也規避了設備的干擾。另外，將板式空冷器應用于實踐過程中，其換熱效率相對較高，也使得流體流動范圍得以有效拓寬。在此基礎上，空冷器的規模不大且自重輕，因而對板式空冷器的使用能夠有效地縮小占地面積，在場地面積較小的情況下較為適用。而在石化工業領域發展的過程中，將板式空冷器應用其中，需積極采取有效的改進，對存在的應用問題予以解決，并將自身的技術價值充分發揮出來。

4.1 結垢與凝結問題的解決

如果板式空冷器所處環境的溫度偏低，那么裝置的內部會在短時間內凝結。在冬季期間，應將加濕系統停止，這樣可以對板式空冷器進行有效地保護。在將加濕系統停運以后，就可以從根本上避免凝結問題出現。另外，如果遇到溫度較低的情況，應對板式空冷器結構進行適當地改造。技術工作人員可以根據具體狀況在其中加設循環熱風空冷系統，在熱風裝置的作用下規避凝結問題的發生。endprint

而在板式空冷器投入實際應用以前，必須要積極采取前期的處理工作。特別是在預處理的時候，對空冷器要進行全面地清洗，保證藥劑量適中。這樣一來，就可以確保空冷器的表層更加光潔，便于對結垢問題的預防與控制[7]。除此之外，為了避免空冷器結垢問題的出現，應及時處理板片，開展介質處理的工作。其中，可以對在線清掃途徑予以利用，使得板片的結垢率得以降低。最后，操作工作人員如果發現板片有結垢的問題，必須要及時清洗，以保證盡快將板片污垢清除掉。

4.2 節省空冷器檢修的費用支出

因為板式空冷器的空冷器結構是全焊式，所以分層檢修的難度較大。在改進技術方面，相關技術人員必須保證管箱總體數量保持不變，將板管各單元進行分解。基本的原理就是空冷器內部各子單元代表獨立空冷器的裝置，能夠降低使用板片數量。而在連接法蘭的同時，對密封處理方式進行運用并對密封墊進行設置。這樣一來，即便局部出現故障，也僅僅是對故障部分空冷器的構件進行替換即可，而無需將裝置整體替換，進而達到縮短維修時間與節省維修成本的目的。

4.3 入口通風量的合理調節

現階段，板式空冷器中安裝了工頻電機，所以實時調速的難度增加。為解決這一問題，需要在空冷器的入口位置安裝百葉窗。在完成安裝以后，能夠保證實時對通風進行調節。而在對空冷器結構進行調節的過程中，若將百葉窗安裝進去，還能夠節省空冷器的能源消耗，進而減少費用支出。如果條件允許，相關技術人員也可以選擇使用變頻電機，也可以對通風量進行調節，且實際效果更加理想。

5 結束語

綜上所述，板式空冷器在石化工業中的應用時間并不長，但是實際效果也相對可觀。與傳統空冷器相比，板式空冷器的結構更為緊湊，能夠有效地節省原材料，拆洗也更加方便。近年來，大部分企業已經認知到板式空冷器在換熱方面的優勢，所以將其應用在實踐過程中。但需要注意的是，板式空冷器在石化工業中的應用仍存在不足，為了進一步推廣應用，必須要深入了解板式空冷器實際應用中存在的問題，科學合理地運用措施改進裝置的性能。在技術實踐當中，作為技術人員，還應當不斷總結經驗并歸納，全面提高板式空冷器的綜合效能。

參考文獻：

[1]崔宇.淺談板式空冷器及其在石化工業中的應用與改進[J].中國新技術新產品，2013（24）：103.

[2]徐月華.板式空冷器及其在石化行業中的應用分析[J].科技創新與應用，2014（14）：89.

[3]張富，陳韶范，陳滿，等.緊湊型板式蒸發空冷器在重整裝置中的應用[J].石油化工設備，2016，45（4）：72-75.

[4]龐得奇.新型濕式空冷凝汽器在汽輪機上的應用實踐[J].冶金能源，2017，36（2）：35-37.

[5]李伯龍.空冷器的形式及應用[J].設備管理與維修，2016（z1）：35-36，37.

[6]宋俊霞，侯霄艷，張向南，等.板式空冷器泄漏原因分析及防護措施[J].石油化工設備，2016，45（z1）：60-63.

[7]張素香，楊雪峰，孫鐵，等.板式空冷器導流板式液體分布器結構與流動規律研究[J].石油化工高等學校學報，2010，23（3）：83-85.endprint