專利名稱：熱風循環濕式空氣冷卻器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于煉油和石油化工裝置用的空氣冷卻器的改進。
在煉油和石油化工廠用空氣冷卻器(下簡稱“空冷器”)代替普通的水冷卻器可以從根本上解決工業用水量大和水質污染源的問題。但空冷器的冷源為空氣，它的溫度冬夏差別可達50～60℃，這就大大限制了空冷器的使用范圍。如煉油廠減壓塔頂油氣，要求冷卻溫度為34～35℃，而我國大部分地區，夏季最熱月平均溫度在30℃以上，日最高溫度超過了35℃，無法靠空氣冷卻；而冬季，我國西北、東北地區最低溫度達-30℃～-40℃，油氣中的水(含量在40％以上)被過冷結冰凍裂了傳熱管，導致裝置無法正常運行。這就是我國遼闊的北方地區煉油和石油化工廠減壓塔頂油氣系統等的冷凝冷卻多年來無法采用空冷技術的主要原因。
我國開發的濕式空冷器，夏季用少量水在空冷器翅片表面增濕降溫，強化傳熱，用它來代替油品的水后冷器可有效地解決夏季低溫差傳熱問題，但對于高凝點或易結晶的油品冷卻，以及象減壓塔頂這種冬天因結冰而凍裂傳熱管的油氣冷凝，現有的濕式空冷器是無法采用的。
近幾年來有的試用蒸汽加熱方案來解決寒冷地區空氣冷卻器的過冬問題，由于蒸汽耗量較大，且夏季時多余的蒸汽加熱設備對空冷器傳熱帶來的一些不利影響而難以在象減壓塔頂等的油氣冷卻中推廣應用。
本實用新型的目的就在于為北方廣大地區的煉油和石油化工廠，提供一種熱風循環濕式空冷器，既能解決夏季低溫差的傳熱問題，又能解決冬季凍裂傳熱管的問題，并具有良好的節能效果。
本實用新型的目的是這樣來實現的這種熱風循環濕式空氣冷卻器由空冷器管束、百葉窗、調頻風機、噴淋裝置、信號轉換器和構架等組成，它包括一個由頂百葉窗、中百葉窗、下百葉窗、調頻風機和回水盤組成的外熱風循環系統和通道；由信號轉換器和百葉窗執行機構組成的熱風控制系統；還有一個由分布管、霧化噴頭和回水盤組成的噴淋系統。管束為翅片管，是空冷器的傳熱元件，調頻風機用來為空氣冷卻器供給風源，并改變風量大小；頂百葉窗用來調節通過管束被加熱后空氣的排放量；中百葉窗用作熱風回流通道，調節熱風循環量；下百葉窗用來控制進入空冷器的空氣量；信號轉換器用來將大氣溫度電信號轉變為風動信號，控制百葉窗執行機構的運行和改變電機的電流頻率；百葉窗執行機構用來推動百葉窗開啟或關閉；回水盤既可以回收噴淋用水，又用來與百葉窗和調頻風機組成外熱風循環通道。
霧化噴頭是帶有雙流道旋流芯片的專用機械霧化噴頭，其旋流芯片下部有兩個流體導向槽，液體通過旋片旋轉，并經導向槽，由噴孔噴出，其特點是結構簡單，噴射角大，噴射面液體分布均勻，不易堵塞。
百葉窗執行機構采用了自動調節和手動調節兩種機構，手動調節的執行機構為渦桿傳送，渦桿和渦輪封閉在一個殼體內，用手柄轉動，通過渦輪推動渦桿作往復直線運動。
由于本實用新型同時具有利用油氣自身熱量的熱風循環和噴淋兩套系統，并能根據環境大氣溫度的高低，將溫度電流信號傳送給信號轉換器變為風動信號，推動頂、中、下百葉窗的執行機構，啟動百葉窗葉片的開啟或關閉；通過改變調頻風機的電流頻率來調節風量。因而本實用新型能在一年四季中隨著大氣溫度的改變，采用人工調節或自動調節的方式，實現空冷器的閉式熱風循環運行、或開式下的濕式運行或開式下的干式運行，從而能保證北方廣大地區的煉油廠和石油化工廠的減壓塔頂油氣和類似情況采用空冷器冷卻，既能解決冬季凍裂傳熱管的問題，又能解決夏季低溫差傳熱問題，并具有良好的節能效果。
以下結合附圖進一步詳細地敘述本實用新型的實施例。
圖1為熱風循環濕式空氣冷卻器的結構示意圖圖2為霧化噴頭結構示意圖圖3為百葉窗執行機構的手動調節機構結構示意圖本實用新型熱風循環濕式空冷器的結構如
圖1，它包括一個由頂百葉窗1、中百葉窗3、下百葉窗6、調頻風機2和回水盤9組成的外熱風循環系統和通道，由信號轉換器8和百葉窗執行機構10組成的熱風控制系統；還有一個由分布管5、噴頭11和回水盤9組成的噴淋系統；管束4為翅片管，是空氣冷卻器的傳熱元件；構架7用來支持空冷器的各個部件。
霧化噴頭的結構如圖2，主要由殼體12和旋流片13組成，在旋流片13上有導向槽14可使液體均勻分布，液體經噴孔15成一定角度噴出。
百葉窗執行機構分自動調節和手動調節兩種方式，手動調節采用渦輪渦桿執行機構，其結構如圖3，主要包括手柄16、渦輪17、渦桿18、軸桿19和殼體20這幾個部分，其中渦輪、渦桿和軸桿均密封在殼體20內。
隨著一年四季大氣溫度的改變，這種熱風循環濕式空冷器可以分別實現閉式熱風循環運行、開式下的濕式運行或開式下的干式運行，其動作過程如下來自塔頂等需要冷卻的油氣21經空氣冷卻器入口22進入空冷器管束4流出空冷器。在寒冬季節，停用噴水系統，先關閉頂百葉窗1和下百葉窗6，打開中百葉窗3。此時，由風機2的出口，中百葉窗3到管束4的空氣入口側形成了一個風回路通道。經過管束被油氣加熱的空氣由風機頂部導出，經過中百葉窗返回管束的空氣入口側，使管束入口風溫高于環境的大氣溫度。然后調節頂百葉窗和下百葉窗的開度，能有效地控制入口風溫，保持管束入口側風溫不低于0℃，從而實現了閉式熱風循環運行，既能冷卻來自減壓塔頂等需要冷卻的油氣，又可以保證傳熱管不被凍裂，而且由于利用了被冷卻油氣的熱量形成熱風，節約了能源。
在夏季環境溫度較高時，或大氣溫度高于設計溫度時，關閉中百葉窗3，打開下百葉窗6和頂百葉窗1，啟動噴淋系統，專用的霧化噴頭11，將水霧化使空氣的溫度由干球溫度降至濕球溫度，從而實現開式下的濕式運行。一般來說，根據不同地區，可以使管束入口側風溫降低5～10℃，加大了傳熱溫差；此外，因水霧濕潤了管束翅片表面，在風的作用下進行蒸發，強化了管束的傳熱作用，可以使管外膜傳熱系數提高1～1.5倍。
春秋季節，當環境大氣溫度在正常設計范圍時，停止使用噴淋系統，將頂百葉窗和下百葉窗全開，中百葉窗關閉，被冷卻油氣散熱形成的熱風通過頂百葉窗全部排出，從而實現開式下的干式運行。根據大氣溫度的高低，改變風機系統的電機頻率，可改變風機的轉速，將風量控制在設計要求值，以達到節能的目的。
權利要求1.一種熱風循環濕式空氣冷卻器，由空冷器管束、百葉窗、調頻風機、噴淋裝置、信號轉換器和構架等組成，其特征在于有一個由頂百葉窗、中百葉窗、下百葉窗、調頻風機和回水盤組成的外熱風循環通道，由信號轉換器和百葉窗執行機構組成的熱風控制系統；還有一個由分布管、霧化噴頭和回水盤組成的噴淋系統。
2.如權利要求1所述的熱風循環濕式空氣冷卻器，其特征在于霧化噴頭是帶有雙流道旋流芯片的專用機械霧化噴頭，在旋流芯片下部有兩個流體導向槽。
3.如權利要求1所述的熱風循環濕式空氣冷卻器，其特征在于百葉窗執行機構采用了自動調節和手動調節兩種機構，手動調節的執行機構為渦桿傳送，渦桿和渦輪封閉在一個殼體內。
專利摘要本實用新型熱風循環濕式空氣冷卻器,屬于煉油和石油化工裝置用的空冷器的改進,有一個由頂百葉窗、中百葉窗、下百葉窗、調頻風機等組成的外熱風循環通道,由信號轉換器和百葉窗執行機構組成的熱風控制系統;還有一個由分布管、霧化噴頭等組成的噴淋系統。根據大氣溫度的改變,可以分別實現閉式熱風循環運行、開式下的濕式運行或開式下的干式運行,特別適用于在北方廣大地區的煉油和石油化工廠中使用。
文檔編號F28C1/04GK2293041SQ9620281
公開日1998年9月30日 申請日期1996年2月13日 優先權日1996年2月13日
發明者張榮克, 龔宏, 袁毅夫, 黃連富, 李宏琪 申請人:中國石化北京設計院, 北京市華辰石油化工新技術開發公司