[发明专利]一种螺旋板翅式空冷器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种用空气作为冷却介质的空冷器。

背景技术

空冷器是一种用空气作为冷却介质的换热器，广泛用国民经济各部门。如石油 化工的塔顶空冷器、发电厂凝汽器、电力变压器的油冷却器、工业用暖风机、空 调室外机的冷凝器及室内机的蒸发器、风机盘管和汽车水箱等等。

世界上第一台工业空冷器是由德国GEA公司于1939首次在发电厂应用，迄今 为止已有近70年的历史。火电厂空冷技术，经历了容量由小到大，技术上不断 成熟，应用地区不断扩大，人们的重视程度不断提高的过程。目前，电厂空冷系 统有：1.直接空冷系统(又称空冷岛，简称ACC)；2.采用表面式凝汽器的间接 空冷系统(即哈蒙系统)；3.采用混合式凝汽器的间接空冷系统(即海勒系统)。 三种系统都已得到成功的应用。目前，在国际市场上直接空冷与间接空冷的比例 是：6∶4。鉴于间接空冷系统具有噪音低的优点，哈蒙间接空冷系统具有不消耗 电力的优点，海勒间接空冷系统具有占地面积少，投资较低的优点，近来拟建空 冷电站采用间接空冷系统的比例有上升的趋势。

按传热元件分，空冷器可以分为板式和管式两大类。由于结构原因，目前的 板式空冷器，只能用于热负荷不大的场合。

由于现有的大中型空冷器100％采用翅片管式，故国内外一些权威、经典的有 关换热器的教科书和参考书中，是这样来定义空冷器的，“空冷器是以空气为冷 却介质，横掠翅片管外，使管内高温流体得到冷却或冷凝的设备”。这样定义有 片面性。使人们产生了一个认识上的误区，似乎，空冷器只能采用翅片管作为换 热元件。我们认为，适宜的表述应该是：“空冷器是以空气为冷却介质，通过间 壁，使高温流体得到冷却或冷凝的设备”。空冷凝汽器的翅片管，发展经历了三 个阶段，从上世纪50年代的多排圆形翅片管，到70年代的双排椭圆形翅片管， 然后到90年代的单排扁平管，性能上不断提高。然而扁平管的制造工工艺十分 烦琐。要经过扁管成形、高频焊接、喷铝、穿套翅片、保护焊接等多道工序。

目前，世界上最大的直接空冷机组为英国(uk)langage电站850Mw空冷机 组。哈蒙式间接空冷机组为南非kendal(肯达尔)发电厂6×690Mw机组，海 勒式间接空冷机组为阳城电厂二期2×600Mw机组。发电厂空冷凝汽器仍在继 续发展。GEA公司认为，该系统可以用到120万KW以上的机组上。火力发电厂 改用空冷后，一般都可节水90％以上。1948年美国Texco Corpus Christ炼油厂 以全空冷取代了水冷，即出现了“全空冷”炼油厂。此后，陆续在美国和俄、德、 日、法、加等国家的一些炼油厂，得到了应用。近两年空冷系统又被用于大型水 电站、火电站的冷却(如三峡和龙滩70万千瓦水轮机组，大同二电厂二期60 万千瓦汽轮机组发电机本体等)，以代替水冷或氢冷。这是空冷技术又一有待开 发的市场。

随着我国电源建设不断发展，水资源不足已成为制约我国电力工业可持续发 展的重要因素之一。我国“三北”地区富煤缺水，为保证“三北”地区电力工业 可持续发展，按国家政策要求，北方干旱缺水地区(主要是内蒙、山西、陕西等 地)新上火电机组必须是大型空冷机组。原有大中型水冷机组改空冷机组也被提 上议事日程。这一政策促进了近年来我国空冷技术的大发展，在引进消化吸收的 基础上，单排管制造技术国内已经掌握，并已形成规模。

实践证明，空冷技术节水效果明显。以2×600MW空冷机组工程为例，湿冷机 组水耗量2600m³/h，空冷机组水耗量520m³/h，预计每年将比湿冷机组节水1500 万吨，节水效益非常明显。