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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）。
空气冷却器主要由管束、通风机和构架3部分组成。管束包括传热管、管箱、侧梁和横梁等。它可按卧式、立式和斜顶式（人字式）3种基本形式布置。其中,卧式布置传热面积大,空气分布均匀，传热效果好；斜顶布置时,通风机安装在人字中央空间,占地面积小，结构紧凑。为抵消空气侧的给热系数较低的影响，通常采用光管外壁装翅片的管子。翅片管作为传热管,可以扩大传热面积。翅片管分层排列,其两端用焊接或胀接方法连接在管箱上。
干式空冷器仅依靠空气温升的显热方式来交换热量，靠翅片管和风机强制循环强化传热。操作简单，使用方便，但由于其冷却温度取决于空气的干球温度，所以一般只能把管内热流体冷却到环境温度15 ～ 20℃。因此，对于我国南方湿热地区，湿式空冷器蒸发效果不好，一般主要用干式空冷器。
也有采用板式传热元件的板式空冷器，因为板片形成的流道断面形状沿流动方向不断变化，增强了扰动，在低雷诺数下具有高的传热效率和低的压降，特别适用于石化行业大型装置 ( 如大型乙烯成套设备等)的空冷器，但是由于板式空冷器的流道狭窄，在我国北方寒冷的冬季，容易引起流道内被冷却介质凝结而堵塞流道，并且易结垢从而堵塞流道，又由于加工工艺多为全焊式结构，局部损坏或堵塞时，整台更换空冷器，造成很大浪费。
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。
干－湿联合式空冷器，就是将干式空冷器与湿式空冷器组合集成。组合的一般原则是，在工艺流体高温区用干式空冷器，起气体冷凝的作用;在低温区使用湿式空冷器，起冷凝液冷却的作用。总之，选择哪种形式的空冷器，要根据当地的大气温度、风速及相对湿度等环境气候条件，结合介质终冷却温度等换热工艺要求，并兼顾经济性，进行综合考量确定。
