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冷却器 |
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空气冷却器（air cooled heat exchanger）是利用空气冷却热流体的换热器。管内的热流体通过管壁和翅片与管外空气进行换热，所用的空气通常由通风机供给。空气冷却器简称空冷器,以空气作为冷却剂,可用作冷却器，也可用作冷凝器。空冷器主要由管束、支架和风机组成。空气冷却器热流体在管内流动，空气在管束外吹过。由于换热所需的通风量很大，而风压不高，故多采用轴流式通风机（见流体输送机械）。
管束的型式和材质对空冷器的性能影响很大。由于空气侧的传热分系数很小，故常在管外加翅片，以增加传热面积和流体湍动，减小热阻。空冷器大都采用径向翅片。空冷器中通常采用外径为25mm的光管，翅片高为12.5mm的低翅管和翅片高为16mm的高翅管。翅片一般用热导率高的材料（常用的是铝）制成，缠绕或镶嵌到光管上。为强化空冷器的传热效果，可在进口空气中喷水增湿。这样既降低了空气温度，又增大了传热系数。采用空冷器可节省大量工业用水，减少环境污染，降低基建费用。特别在缺水地区，以空冷代替水冷，可以缓和水源不足的矛盾。
空冷器按使用场合不同，可分为电厂空冷器和石化空冷器。按冷却方式，可分为干式、湿式、以及干－湿联合式空冷器。湿式空冷器根据喷水方式，可分为表面蒸发型、增湿型和喷淋型3种，在石化工业中以后两种为主。表面蒸发式空冷器是一种利用管外水膜蒸发来强化传热、由光管组成的空冷装置。
总之，相较于干式空冷器，在炎热的夏季，环境气温较高时，应用湿式空冷器更为有利。但是，湿式空冷器在管内流体温度超过70℃时，就极易结垢，且管外空气阻力损失较大，约为干式空冷的1． 4倍。管束面积不能太大，故单元装置的相对面积较小，价格相对较高。
从热量传递角度讲，空气的比热仅为水的比热的1 /4，空气的密度也远小于水的密度，因此，若传递相同的热量，冷却介质温升相同，所需要的空气量将是水的4倍，相比于水冷却器，干式空冷器的体积是很大的。关键的是，空气侧的换热系数很低，约为50 ～ 60W/(m2·℃) ，导致光管空冷器的总传热系数很低，较水冷却器的传热系数约低10 ～30倍，为抵消空气侧换热系数较低的影响，空冷器一般均采用扩展表面的翅片管，其翅化比大致为10 ～ 24倍。
所以，翅片管仍然是空冷器的主流传热元件，空冷器的本质可以看为是空气－热媒的管翅式换热器，强化空气冷却器传热性能的关键是研制低接触热阻、高传热效能和流动阻力小的翅片管。当换热器内部为压力较高的流体时，管外加肋，就相当于用不承压的廉价肋片取代承压的管材，经济效果显著。
