一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构的制作方法
【专利摘要】一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构，涉及表面蒸发式空冷器传热管束的结垢防治及相关节能减排、环境友好等技术领域。本发明通过在空冷器内部、空气入口附近位置设置洗尘集液槽，收集被喷淋水冲刷下来含有粘泥、粉尘、扬灰等悬浮杂质的污水，防止悬浮杂质进入喷淋水循环管路，使传热管束外壁结垢腐蚀现象得到明显的防治。
【专利说明】
一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构
技术领域
[0001]本发明涉及表面蒸发式空冷器传热管束的结垢防治及相关节能减排、环境友好等技术领域。
【背景技术】
[0002]表面蒸发式空冷器是石油和化工生产领域中常见的换热设备，该设备通过利用传热管束外水膜的蒸发潜热，强化对管束内热流体的冷却效果。但在实际应用中，空冷器的换热管外壁常常会出现结垢现象，使设备的换热效果明显降低，无法满足生产工艺的传热参数要求，迫使总装置生产量下降，增大企业产量能耗。结垢现象若不能及时清除，还会对换热管管壁产生腐蚀，影响空冷器的使用寿命。严重时，甚至会引发管束破损、流体泄漏、装置起火爆炸等安全生产事故，造成难以挽回的重大损失。
[0003]造成表面蒸发式空冷器换热管外壁结垢的原因主要有两种。
[0004]第一种是环境因素。由于空冷器的箱体并非封闭，且通常在室外安装。当工作环境的粉尘、扬灰等悬浮物杂质较多时，会被风机吸入空冷器内部，在光管外壁表面或翅片间距之间沉积集聚。经过喷淋水或雨水的淋湿后，这些杂质会团聚成粘泥，在积聚位置形成结垢点。在降雨较多的地区，雨水中溶解的盐离子与酸性物质也会在管壁表面浓缩、附着，对换热管材料造成腐蚀。
[0005]第二种是喷淋水因素。按照应用规程，空冷器所使用的喷淋水必须经过净水设备和投药软化、凝聚的预处理。但在实际使用中，常常会出现净水设备不达标或软化药剂投放不规范的现象。环境中的粘泥、粉尘也会落入循环水系统中，造成喷淋水浊度的增大。同时，在环境温度较高的场合，随着喷淋水的蒸发，水中的含盐量也会浓缩升高。这些现象都会导致传热管束外壁的结垢和腐蚀。
[0006]中国发明专利CN200610125139.4公布了一种用于表面蒸发式空冷器的水流在线除垢装置。该装置在原有空冷器喷淋管的上部均匀设置了多个喷头，由一套全新的供水系统提供硬度较低的软水。每隔一段时间，喷头对换热管束的外壁喷淋一次，利用水流的压力将管壁上剥落的粥样水垢冲刷掉，以实现在线清洗的作用。但由于换热管在空冷器中多层、盘绕布置，这种除垢装置仅能对距离喷头较近的换热管有效清洁，而对安装在底层的管束群除垢效果较差。
[0007]中国实用新型专利CN201320377053.6公布了一种带清洗装置的表面蒸发式空冷器。该空冷器在原有型式的基础上，在箱体内部安装了一套由清洗栗和移动导轨组成的清洁系统。清洗栗能够沿着移动导轨自由移动，对各处位置的换热管均能够喷水清洗。但这类清洗装置需要对原有的空冷器箱体空间进行较大的调整，改造过程中需要投入高昂的成本。在沙尘较多的环境中，移动导轨上也容易沾染污垢，严重阻碍清洗栗的移动行程，且保养维护工作存在一定的困难。
[0008]中国实用新型CN201320711638.7公布了一种表面蒸发式空冷器喷淋水入口过滤装置。该装置利用布满细小过滤孔的金属板，在喷淋水入口管口与水箱本体之间围成一个封闭空间，使喷淋水中的渣质污垢在受栗抽取之前被过滤拦截。同时，该装置还能对栗机的抽水过程起到稳流的作用，使水进入管路的速度更加平稳均匀。但这种方法只能拦截分离不溶于水的杂质污物，而对水中溶盐造成的换热管表面结垢几乎起不到清洁作用。
【发明内容】
[0009]为了有效防治表面蒸发式空冷器传热管束的管壁结垢问题，本发明提供了一种安置在空冷器内部、靠近空气入口位置的新结构。该新结构通过设置收集水槽，将靠近空冷器箱体壁面且冲刷有粘泥、粉尘、扬灰等悬浮杂质的较脏喷淋水进行收集，并输送进入单独的管路进行处理。该新结构将较污浊和较纯净的喷淋用水分隔开，防止粘泥、粉尘、扬灰等悬浮杂质进入喷淋水循环管路，可以有效地遏制换热管束的结垢与腐蚀。收集后的脏水经过相应处理，符合喷淋水质标准的澄清部分将会重新进入空冷器水槽，以实现节能减排、环境友好的最大化。
[0010]本发明一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构，包括洗尘槽(3)和洗尘污水排放管路(4)。
[0011 ]本发明一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构，其特征在于:在空冷器箱体壁面(I)的内侧、空气入口(2)的下端安装有洗尘槽(3)。洗尘槽(3)紧贴箱体壁面，侧壁具有一定的高度，能够将靠近箱体的喷淋脏水收集并形成一定的液位。
[0012]本发明一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构，其特征在于:洗尘槽
(3)和洗尘污水收集管路(4)相连。洗尘污水收集管路(4)能够及时地将洗尘槽(3)内的污水排出，防止污水漫过槽沿进入空冷器水槽。
[0013]本发明一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构，其特征在于:在空冷器箱体每处空气入口(2)下端均安装有洗尘槽(3)和配套洗尘污水收集管路(4)。每一侧壁面上，洗尘槽(3)的长度L2应大于空气入口(2)的长度LI，以确保将全部空气入口(2)范围覆盖的喷淋水均能被洗尘槽(3)收集。
【附图说明】
[0014]图1为一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构示意图。图中的箭头代表空气和喷淋水的流动方向。
[0015]图2为空气入口(2)和洗尘槽(3)的相关位置示意图。
[0016]图3为一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构在具体实施中的示意图。
【具体实施方式】
[0017]本发明一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构，为了达到使用目的和功效，现结合可行的实施案例，并配合附图所示，详述如下:
[0018]如图3所示，本发明在表面蒸发式空冷器实际案例中的应用，包括:空冷器箱体壁面(I)，空气入口(2)，洗尘槽(3)，洗尘污水收集管路(4)，沉淀槽(5)，水质测量槽(6)，洗尘污水排放管路(7)，洗尘水再利用管路(8)，空冷器水槽(9)，空冷器水槽排污管(10)，排污线
[11]，补水线(12)，换热管束(13)，喷淋喷头(14)，除雾器(15)，轴流风机(16)。
[0019]表面蒸发式空冷器箱体壁面(I)通常有四面，每面壁面上一般都有长度为LI的空气入口( 2)(如图2所示)。正常工作时，热流体在换热管束(13)中流动。喷淋水输送管路将喷淋水从空冷器水槽(9)内抽出，送至喷淋喷头(14)中向下喷射，浇淋在换热管束(13)的表面。与此同时，轴流风机(I)运作，将空冷器外界环境中的空气由空气入口(2)抽入，以携带走空冷器内部的部分热量和蒸发形成的水蒸气，并从空冷器顶部排出。
[0020]为了达到防结垢的效果，有效减少空气中的悬浮杂质在换热管束(13)的表面积聚，在整个工作工程中应使用本发明的新结构。由于喷淋喷头(14)的喷洒面积广，会有大量的喷淋水弥散在箱体内部。从靠近箱体壁面(I)附近的喷头喷出的水，也会浇淋在空气入口
(2)附近，将随空气进入箱体的粘泥、扬灰、粉尘等悬浮杂质冲刷下来。安装本发明的新结构后，这部分含有脏污杂质的喷淋水会被洗尘槽(3)收集，而不会进入空冷器水槽(9)和喷淋水输送管路中。
[0021]当洗尘槽(3)中污水积聚到一定液位时，洗尘污水收集管路(4)会将污水排出，送进沉淀槽(5)中，以防止污水从洗尘槽(3)侧壁溢出。在沉淀槽(5)中，可以添加具有沉淀、凝聚或软化等功能的药剂，使杂质、污物在槽底部沉淀。上方的澄清液则可输送进入水质测量槽(6) 0
[0022]在水质测量槽内，可以通过使用在线电导率仪或在线pH计对澄清水质进行检测，并制定相关的水质合格标准。当澄清液水质合格时，可以关闭洗尘污水排放管路(7)，打开洗尘水再利用管路(8)，将合格水重新输进空冷器水槽(9)中循环利用。当澄清液水质未达标时，可以打开洗尘污水排放管路(7)，关闭洗尘水再利用管路(8)，将澄清液送入排污线
(11)以进行后处理。
[0023]本发明的重点是在普通表面蒸发式空冷器内壁的空气入口位置附近增加了新结构，用以收集含有杂质的喷淋污水，并将之与较洁净的喷淋水分别处理。本发明可以极大地避免环境中的悬浮杂质进入空冷器，降低空冷器水槽中水质的硬度和含盐量，有效防止换热管束表面出现结垢或腐蚀现象。
[0024]以上对本发明的描述是说明性的，本专业技术人员在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行修改、变化或者等效。但是它们都将落入本发明的保护范畴。
【主权项】
1.一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构，包括洗尘槽(3)和洗尘污水排放管路(4)。2.根据权利要求1所述的一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构，其特征在于:在空冷器箱体壁面(I)的内侧、空气入口(2)的下端安装有洗尘槽(3)。洗尘槽(3)紧贴箱体壁面，侧壁具有一定的高度，能够将靠近箱体的喷淋脏水收集并形成一定的液位。3.根据权利要求1所述的一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构，其特征在于:洗尘槽(3)和洗尘污水收集管路(4)相连。洗尘污水收集管路(4)能够及时地将洗尘槽(3)内的污水排出，防止污水漫过槽沿进入空冷器水槽。4.根据权利要求1所述的一种防止表面蒸发式空冷器传热管束结垢的新结构，其特征在于:在空冷器箱体每处空气入口(2)下端均安装有洗尘槽(3)和配套洗尘污水收集管路(4)。每一侧壁面上，洗尘槽(3)的长度L2应大于空气入口(2)的长度LI，以确保将全部空气入口( 2)范围覆盖的喷淋水均能被洗尘槽(3)收集。
【文档编号】F28G9/00GK106052478SQ201610518069
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】宋健斐, 胡雪飞, 杨光福
【申请人】中国石油大学(北京)