浅谈板式空冷器及其在石化工业中的应用与改进

高智宇

摘 要：在冷凝装置内部，板式空冷器构成了其中的重要部分。具体而言，板式空冷器融合了板式设备与空冷式设备，在此基础上构成了冷凝装置的整体。相比于传统形式的空冷器，板式空冷器在根本上打破了技术局限，同时也改进了冷凝装置的基本构造。由此可见，新型的板式空冷器密切结合了不同类型的设备，同时也运用了板式元件的热量传导方式。从目前来看，石化工业普遍运用了板式空冷器作为冷凝装置，同时也获得了显著的工业实效。因此对于石化工业而言，有必要明确板式空冷器的基本特征及其构造。本文结合石化工业中板式空冷器的应用现状，探求技术改进的可行措施。

关键词：板式空冷器；石化工业；具体应用；改进措施

中图分类号：TE96 文献标识码：A

对于石化工业而言，板式空冷器体现了显著的效益性，这主要是由于板式空冷器本身具备较宽的流通区域，管线结构十分紧凑并且压力相对较弱。此外，板式空冷器通常占据较小的区域和空间，因而尤其适用于现阶段资源紧缺的石化工业中。近些年来，经过数次技术改造，板式空冷器也扩大了适用范围，可以运用于多种类型的石化工业流程中。石化工业运用板式空冷器的做法有利于确保工业实效的全面提高，因而发挥了板式空冷器的技术价值。

一、板式空冷器装置的基本特征

从石化工业现状来看，板式空冷器逐步受到了更多企业的认可与接受。板式空冷器在本质上属于一种冷凝装置，这种装置结合了板式设备与空冷设备，因而体现了显著的结构优势。目前的状态下，板式空冷器中的LBK空冷器十分典型，这种型号的空冷器具体包括构架水箱、板束、风机与喷淋装置。在这其中，轴流風机具有垂直的结构，装置内部的传热单元设计为全焊接的板束单元。在空冷器内部，板管可以确保热介质的顺利流动，喷淋装置可以用来湿润空气。在引风机带动下，热介质就可以通过板管通道实现换热作用，然后确保冷却功能的实现。从具体构造来看，板式空冷器设置了波纹板片的传热元件，这种设计方式有助于两侧压浆功能的实现。

在板片结构的波纹触点位置通常容易产生较复杂的网状流体，与此同时，板间流道也体现了三维的流体结构。受到较小水力直径的影响，流体将会表现出较强的扰动性。这种情况下，如果流体的流速较高或者设计了较大的传热对流系数，那么很容易造成湍急水流的现象。同时，板式空冷器的污垢系数相对较小，在较低雷诺系数的情况下也会导致湍流现象发生。

二、板式空冷器的独特优势

在板式空冷器中，流体通常是沿着传热板片的方向变化的，这种变化具有持续的特征。由此可见，流动的流体不能缺少传热元件作为支持。在较低雷诺系数的状态下，板式空冷器内部也可以构成湍急的水流，通过这种方式来提高传热功效并且增加传热系数。然而，设计人员如果设计了叠加的板片，则可以防控来自设备的干扰。如果单独设置LT型板，那么通常可以得到较快的传热速度以及较小的压降。在流通区域中，这种优势也是极其显著的。

因此可以得知，板式空冷器本身具备较宽的换热空间，传热效率也是相对较好的。在相同换热条件下，板式空冷器有利于在根源上降低安装费，因而体现了独特的技术优势。从化工领域的现状来看，板式空冷器适用于能耗较高的电力和炼油领域。在实际运用中，板式空冷器还是有待改进的。

三、石化工业中板式空冷器的具体应用

首先是冷凝问题。从石化工业的角度来看，与传统装置相比，板式空冷器体现了优良的节能与节水实效。但是截至目前，板式空冷器的相关技术并没有实现完善。具体而言，在较寒冷的北方冬季，板式空冷器将会遇到较大温差的困扰。一般情况下，北方冬季的白昼与夜晚温差都会超出10℃，这种现状从本质上看不利于板式空冷器扩大工业适用范围。此外，在遇到极端寒冷的气候时，空冷器内部流道还会发生冷凝，因此堵塞了较窄的空冷器通道。情况严重时，流道阻塞的现象还会干扰空冷器的顺利运行。

其次是结垢问题。在空冷器装置的内部，结垢或堵塞问题是尤其常见的。这是由于，空冷器通常具有较深的沟槽，表面沟槽的面积相对很大。从介质流动的角度来看，空冷器表层也经常存在某些杂质，这些杂质在流体的带动下将会缓慢沉积。在反复多次后，流道就很容易受到堵塞，因此空冷器将会表现出较差的换热效果。

再次是成本浪费的问题。从现状来看，多数空冷器都设置为全焊接的结构。在这种结构中，如果空冷器出现了某个局部的损坏或者管路堵塞，那么在维修时就需要更换整个的空冷器装置。在检修空冷器的操作实践中，操作人员曾经尝试替换某些局部的部件，然而这种做法并不具备可行性。实质上，替换全部空冷器的做法不利于节省成本，同时也导致了较高的成本浪费。受到结构局限，检修人员不得不投入较高成本用来修理空冷器。

四、探析改进思路

板式空冷器的出现在根本上突破了设备局限，这种新型空冷器结合了板式零件与其他换热部件，在此基础上也构成了新式的冷凝装置。相比于传统技术，板片叠加的技术方式有利于排除其他干扰，进而避免了较大的设备干扰。由此可见，板式空冷器本身的换热效率是较高的，同时也拓宽了流体流动的区域。由于空冷器规模较小并且重量较轻，因而板式空冷器缩小了占地面积，可以适用于较狭窄的场地。未来的石化工业具体应用中，还需要依照如下思路来改进板式空冷器：

（一）避免结垢与凝结

板式空冷器在遇到低温环境时，装置内部将会迅速凝结。为此在寒冷冬季，有必要停止对于加湿系统的运用，通过这种方式来保护板式空冷器。一旦停止了系统的加湿功能，则可以从根源上杜绝凝结的发生。此外在遇到低温时，通常也可以适当改造板式空冷器的自身结构。具体的措施为：技术人员可以视情况增加循环热风的空冷系统，通过增设热风装置的方式来杜绝凝结问题。

板式空冷器在正式投运之前，有必要做好先期的处理。在预处理过程中，可以选择适量的药剂用于清洗空冷器，这种做法保障了空冷器表层的光洁度，因而有利于防控结垢现象。为了阻止空冷器结垢，还可以对于板片予以适当处理，增加适当的介质处理。在处理介质的过程中，也可以运用在线清扫的方法来降低板片结垢率。此外，操作人员一旦发现了板片结垢，那么就要立即予以清洗，确保在短时间内清除板片上面的污垢。

（二）降低空冷器的检修费用

板式空冷器运用了全焊式的空冷器结构，这种结构不利于分层的检修。在技术改进的过程中，技术人员可以在保持管箱总数恒定的前提下，具体分解板管的各个单元。这种技术原理为：空冷器的各个子单元都代表了独立的空冷器装置，以此来减少所需板片的总数。在法兰连接的基础上，运用密封处理的方式来设置密封垫。这种情况下，即便某个局部发生了故障，维修人员也只需替换故障部分的空冷器构件，而不必再去更换整个装置。这样做，就缩短了维修时间，并且降低维修经费。

（三）调节入口的通风量

目前的状态下，板式空冷器在安装工频电机的前提下，很难确保实时性的调速操作。为了改进现状，有必要把百叶窗安装于空冷器入口。在安装百叶窗之后，就可以确保实时性的通风调节。技术人员在改进空冷器结构时如果能加装百叶窗，那么就能在最大程度上减少安装空冷器消耗的费用。在条件允许时，技术人员还可以选择安装变频电机的方式来调节通风量。

结论

自从诞生以来，石化领域运用板式空冷器的时间较短，然而板式空冷器却体现了良好的工业实效性。相比于传统空冷器，板式空冷器具备更紧凑的结构，可以节省原材并且便于拆洗。因此最近几年，更多企业逐步意识到了板式空冷器的换热优势，因而开始尝试运用板式空冷器。然而不应当忽视，在石化领域的具体运用中，板式空冷器并没有达到完善，例如在较寒冷季节里这种装置很容易受到堵塞。由此可见，化工应用中的板式空冷器仍存在弊病与漏洞，亟待改进装置性能。未来的技术实践中，技术人员还需要摸索经验，在此基础上服务于板式空冷器综合效能的改进与提高。

参考文献

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