1 板式空冷凝汽器简介
1.1 传热机理
（1）干式空冷 干式空冷以环境空气作冷却介质,横掠板片后的空气升温带走热量,达到冷凝、冷却乏汽的目的。乏汽冷凝温度通常比环境干球温度高15℃左右。
（2）湿式空冷 在空气入口处直接向板片（板束 立放）上喷雾状水,使入口空气增湿降温,依靠降低空气入口温度、增大空气与乏汽之间的传热温差来 强化传热效果。同时,直接喷淋到板片表面上的水蒸发也能强化传热。湿空冷一般适用于乏汽入口温度低于80℃的冷凝,冷凝温度可比环境干球温度高 5℃左右。
（3）蒸发空冷 板式蒸发空冷是将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的新型空冷器。它利用水蒸发汽化带走热量,降低工作介质 温度,甚至可以将介质冷却到干球温度以下,接近湿 球温度。空气与喷淋水流动方向相同,顺风布膜（图 1）,在较低风速下便可形成利于蒸发的均匀水膜,传热效率高。与管式元件相比,板式元件外表面水膜更均匀,有效蒸发面积接近100%[2]。
1.2 传热元件
（1）换热板片 换热板片采用自主开发板型波纹板片,其具有传热效率高、流体压降小、流通面积大、传热表面光滑、结构紧凑、抗腐能力强和易清洗 等优点,而且波纹板面均为一次换热面积,长周期运行传热性能可靠稳定,*解决了翅片管式空冷器长周期运行翅片接触热阻逐年增大导致传热效率下降的问题。板束采用单板排结构,冬季防冻、抗冻性能好,可有效防止凝结水过冷。
（2）板束组成 首先将2个成型的板片组焊两侧纵向长焊缝形成板管（图2）,板管依次叠合形成板束。板束所有连接均为焊接连接,强度高,可靠性、致密性好。
1.3 特点
（1）传热效率高 采用波纹板片作传热元件,一般情况下临界雷诺数为100时可达到湍流,雷诺数 为300时可达到*湍流,且当量直径小、污垢系数 低（是管壳式换热器的1/4~1/5）。同时,板式空冷 凝汽器的传热面均为一次传热面,与大多数传统空 冷式换热器采用的翅片（二次传热面）相比热阻小, 传热效率更高。
（2）抗腐蚀性能好 传热元件采用不锈钢材质, 可以达到与主机同等的使用寿命,比传统空冷器的 碳钢热浸锌结构具有更好的防腐性能。
（3）压降低 板片相互叠放,不存在传统空冷器 管间距的限制,因此板式空冷凝汽器流通面积大（是 普通空冷器的4~6倍）。同时由于短边迎风,板式 空冷凝汽器具有板间蒸汽冷凝及板外侧空气阻力降 低的特点。
（4）结构紧凑 板式传热元件单位空间传热面 积大,因此在完成同样热负荷的情况下,板式空冷器的体积小、质量轻、占地小,可*节约用户的设备安装空间及成本,有效解决装置扩能改造时场地不足的矛盾[3]。
2 板式空冷凝汽器的推广应用
2005年3月,*由兰州石油机械研究所开发 研制的板式空冷凝汽器在中国石油化工股份有限公 司荆门公司100×104t/a柴油加氢精制装置中作为 汽轮机乏汽空冷器投入应用并取得成功。应用证明,蒸汽轮机板式空冷凝汽器技术及经济性能优异, 节能、节水*。板式空冷凝汽器与普通湿式 空冷器性能比较见表1。表1中数据是按设备开工率8 000 h/a,电费0.4元/（kW·h）,软化水费2.7 元/t,风机每年运行8 000 h,水耗量分别为6 000 h（板式空冷器）及2 880 h（湿式空冷器）计算得出。
此后,在中国石油新疆石油管理局20×104t/ 甲醇项目、中国石油华北石化分公司以及山西永皓电厂等单位大面积推广应用板式空冷凝汽器,取得 了非常显著的经济效益和社会效益。
3 结语
板式空冷凝汽器已发展为干式空冷、湿式空冷、蒸发空冷系列产品,可充分满足不同地区、不同工况 的要求,代替水冷器能大量节约水资源。湿式空冷、 蒸发空冷可替代原翅片管式空冷凝汽器,解决扩容改造时遇到的节水、节能及场地空间限制的问题。
截至目前,兰州石油机械研究所已提供换热面积达200 000 m2的板式空冷凝汽器。应用实践证明,板式空气凝汽器节水*,可降低能耗,减少环境污染,节约设备投资,节省占地面积,综合经济性明显好于水冷器及翅片管式空冷器,符合国家产业发展政策和环境保护要求。板式空冷凝汽器对我国汽轮机乏汽冷凝技术发展、解决工业快速发展与水资源严重不足的矛盾等方面具有重要意义。
