专利名称：热风循环湿式空气冷却器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于炼油和石油化工装置用的空气冷却器的改进。
在炼油和石油化工厂用空气冷却器(下简称“空冷器”)代替普通的水冷却器可以从根本上解决工业用水量大和水质污染源的问题。但空冷器的冷源为空气，它的温度冬夏差别可达50～60℃，这就大大限制了空冷器的使用范围。如炼油厂减压塔顶油气，要求冷却温度为34～35℃，而我国大部分地区，夏季最热月平均温度在30℃以上，日最高温度超过了35℃，无法靠空气冷却；而冬季，我国西北、东北地区最低温度达-30℃～-40℃，油气中的水(含量在40％以上)被过冷结冰冻裂了传热管，导致装置无法正常运行。这就是我国辽阔的北方地区炼油和石油化工厂减压塔顶油气系统等的冷凝冷却多年来无法采用空冷技术的主要原因。
我国开发的湿式空冷器，夏季用少量水在空冷器翅片表面增湿降温，强化传热，用它来代替油品的水后冷器可有效地解决夏季低温差传热问题，但对于高凝点或易结晶的油品冷却，以及象减压塔顶这种冬天因结冰而冻裂传热管的油气冷凝，现有的湿式空冷器是无法采用的。
近几年来有的试用蒸汽加热方案来解决寒冷地区空气冷却器的过冬问题，由于蒸汽耗量较大，且夏季时多余的蒸汽加热设备对空冷器传热带来的一些不利影响而难以在象减压塔顶等的油气冷却中推广应用。
本实用新型的目的就在于为北方广大地区的炼油和石油化工厂，提供一种热风循环湿式空冷器，既能解决夏季低温差的传热问题，又能解决冬季冻裂传热管的问题，并具有良好的节能效果。
本实用新型的目的是这样来实现的这种热风循环湿式空气冷却器由空冷器管束、百叶窗、调频风机、喷淋装置、信号转换器和构架等组成，它包括一个由顶百叶窗、中百叶窗、下百叶窗、调频风机和回水盘组成的外热风循环系统和通道；由信号转换器和百叶窗执行机构组成的热风控制系统；还有一个由分布管、雾化喷头和回水盘组成的喷淋系统。管束为翅片管，是空冷器的传热元件，调频风机用来为空气冷却器供给风源，并改变风量大小；顶百叶窗用来调节通过管束被加热后空气的排放量；中百叶窗用作热风回流通道，调节热风循环量；下百叶窗用来控制进入空冷器的空气量；信号转换器用来将大气温度电信号转变为风动信号，控制百叶窗执行机构的运行和改变电机的电流频率；百叶窗执行机构用来推动百叶窗开启或关闭；回水盘既可以回收喷淋用水，又用来与百叶窗和调频风机组成外热风循环通道。
雾化喷头是带有双流道旋流芯片的专用机械雾化喷头，其旋流芯片下部有两个流体导向槽，液体通过旋片旋转，并经导向槽，由喷孔喷出，其特点是结构简单，喷射角大，喷射面液体分布均匀，不易堵塞。
百叶窗执行机构采用了自动调节和手动调节两种机构，手动调节的执行机构为涡杆传送，涡杆和涡轮封闭在一个壳体内，用手柄转动，通过涡轮推动涡杆作往复直线运动。
由于本实用新型同时具有利用油气自身热量的热风循环和喷淋两套系统，并能根据环境大气温度的高低，将温度电流信号传送给信号转换器变为风动信号，推动顶、中、下百叶窗的执行机构，启动百叶窗叶片的开启或关闭；通过改变调频风机的电流频率来调节风量。因而本实用新型能在一年四季中随着大气温度的改变，采用人工调节或自动调节的方式，实现空冷器的闭式热风循环运行、或开式下的湿式运行或开式下的干式运行，从而能保证北方广大地区的炼油厂和石油化工厂的减压塔顶油气和类似情况采用空冷器冷却，既能解决冬季冻裂传热管的问题，又能解决夏季低温差传热问题，并具有良好的节能效果。
以下结合附图进一步详细地叙述本实用新型的实施例。
图1为热风循环湿式空气冷却器的结构示意图图2为雾化喷头结构示意图图3为百叶窗执行机构的手动调节机构结构示意图本实用新型热风循环湿式空冷器的结构如
图1，它包括一个由顶百叶窗1、中百叶窗3、下百叶窗6、调频风机2和回水盘9组成的外热风循环系统和通道，由信号转换器8和百叶窗执行机构10组成的热风控制系统；还有一个由分布管5、喷头11和回水盘9组成的喷淋系统；管束4为翅片管，是空气冷却器的传热元件；构架7用来支持空冷器的各个部件。
雾化喷头的结构如图2，主要由壳体12和旋流片13组成，在旋流片13上有导向槽14可使液体均匀分布，液体经喷孔15成一定角度喷出。
百叶窗执行机构分自动调节和手动调节两种方式，手动调节采用涡轮涡杆执行机构，其结构如图3，主要包括手柄16、涡轮17、涡杆18、轴杆19和壳体20这几个部分，其中涡轮、涡杆和轴杆均密封在壳体20内。
随着一年四季大气温度的改变，这种热风循环湿式空冷器可以分别实现闭式热风循环运行、开式下的湿式运行或开式下的干式运行，其动作过程如下来自塔顶等需要冷却的油气21经空气冷却器入口22进入空冷器管束4流出空冷器。在寒冬季节，停用喷水系统，先关闭顶百叶窗1和下百叶窗6，打开中百叶窗3。此时，由风机2的出口，中百叶窗3到管束4的空气入口侧形成了一个风回路通道。经过管束被油气加热的空气由风机顶部导出，经过中百叶窗返回管束的空气入口侧，使管束入口风温高于环境的大气温度。然后调节顶百叶窗和下百叶窗的开度，能有效地控制入口风温，保持管束入口侧风温不低于0℃，从而实现了闭式热风循环运行，既能冷却来自减压塔顶等需要冷却的油气，又可以保证传热管不被冻裂，而且由于利用了被冷却油气的热量形成热风，节约了能源。
在夏季环境温度较高时，或大气温度高于设计温度时，关闭中百叶窗3，打开下百叶窗6和顶百叶窗1，启动喷淋系统，专用的雾化喷头11，将水雾化使空气的温度由干球温度降至湿球温度，从而实现开式下的湿式运行。一般来说，根据不同地区，可以使管束入口侧风温降低5～10℃，加大了传热温差；此外，因水雾湿润了管束翅片表面，在风的作用下进行蒸发，强化了管束的传热作用，可以使管外膜传热系数提高1～1.5倍。
春秋季节，当环境大气温度在正常设计范围时，停止使用喷淋系统，将顶百叶窗和下百叶窗全开，中百叶窗关闭，被冷却油气散热形成的热风通过顶百叶窗全部排出，从而实现开式下的干式运行。根据大气温度的高低，改变风机系统的电机频率，可改变风机的转速，将风量控制在设计要求值，以达到节能的目的。
权利要求1.一种热风循环湿式空气冷却器，由空冷器管束、百叶窗、调频风机、喷淋装置、信号转换器和构架等组成，其特征在于有一个由顶百叶窗、中百叶窗、下百叶窗、调频风机和回水盘组成的外热风循环通道，由信号转换器和百叶窗执行机构组成的热风控制系统；还有一个由分布管、雾化喷头和回水盘组成的喷淋系统。
2.如权利要求1所述的热风循环湿式空气冷却器，其特征在于雾化喷头是带有双流道旋流芯片的专用机械雾化喷头，在旋流芯片下部有两个流体导向槽。
3.如权利要求1所述的热风循环湿式空气冷却器，其特征在于百叶窗执行机构采用了自动调节和手动调节两种机构，手动调节的执行机构为涡杆传送，涡杆和涡轮封闭在一个壳体内。
专利摘要本实用新型热风循环湿式空气冷却器,属于炼油和石油化工装置用的空冷器的改进,有一个由顶百叶窗、中百叶窗、下百叶窗、调频风机等组成的外热风循环通道,由信号转换器和百叶窗执行机构组成的热风控制系统;还有一个由分布管、雾化喷头等组成的喷淋系统。根据大气温度的改变,可以分别实现闭式热风循环运行、开式下的湿式运行或开式下的干式运行,特别适用于在北方广大地区的炼油和石油化工厂中使用。
文档编号F28C1/04GK2293041SQ9620281
公开日1998年9月30日 申请日期1996年2月13日 优先权日1996年2月13日
发明者张荣克, 龚宏, 袁毅夫, 黄连富, 李宏琪 申请人:中国石化北京设计院, 北京市华辰石油化工新技术开发公司