1、空冷器的基本結構

    空冷器主要包括以下基本部件：管束、風機、構架、百葉窗、風箱和附件等，如圖1所示。

  1.1 空冷器的分類

    空冷器按通風方式可以分為鼓風式（強制通風式）和引風式（誘導通風式）。鼓風式的風機放在管束的下面。引風式的風機放在管束的上面。引風 式抽出的風是經過換熱的熱風，因此所需功率比鼓風式的要大10%。但因空氣在管束之間的分布比較均勻，同時抽出來得熱風不容易被吸回空冷器，而且因管束表 面有60%倍遮蓋，受太陽、雨和冰雹的影響小，所以大多數空冷器都采用引風式。但當空冷器出口溫度應限制在100℃以下，以防對風扇葉片、軸承、V型皮帶 或其它熱空氣中的機構部件的可能損害，同時對于入口溫度高于180以上的流體，應采用鼓風式結構。

    空冷器還可以按管束布置方式分為：立式、水平式、斜頂式；按冷卻方式分為：干式空冷、濕式空冷（包括增濕型、噴霧蒸發型、濕面型）、聯合型；按御寒方式：熱風內循環式、熱風外循環式、蒸汽伴熱式等等。本文在此不做更多的敘述。

  1.2 管束

    管束是空冷器的核心部件，空氣橫向掠過管束以冷卻管內的熱流體，達到換熱目的。管束主要由翅片管、管箱及框架組成。其造價約占空冷器主體的 60%。水平管束是最常用的空冷器布置，通常也最經濟。用于冷凝的單管程管束的翅片管應向流體出口方向傾斜，傾斜度最少為1:100.。管束在框架上的橫 向位置，至少應在兩邊各有6mm或一邊有12mm的移動量。在管束最低一排的翅片管下面應設置支撐梁，支撐梁間距不應超過1.8m，且與管束側梁用螺栓固 定或焊接；支撐梁部位的各排翅片管應有支撐件。

    管箱的側面與翅片管相連，一方面把由入口管輸送來的液體均勻分配給翅片管，同時又把從翅片管流出的液體匯集起來，經出口排出冷卻器。在管箱設計時應對管束 運行中的熱變形問題予以足夠的重視，通常將管束兩端的管箱分別做成固定式和浮動式兩種。依靠浮動管箱沿管軸線方向的自由浮動來消除熱應力。

  1.3 風機

    風機在空冷器強化傳熱過中起著關鍵的作用，風機性能的優劣是衡量空冷器性能優劣的重要標志。風機由葉片、輪轂、支架、傳動機構、風筒及電機等組成，典型的空冷器風機結構如圖5所示。

    1-葉片；2-輪轂；3-風圈；4-防護網；5-支架；6-傳動裝置；7-動力裝置

    由于空冷器需要的風量很大，而需要的壓頭卻不是很大，所以空冷器的風機采用低壓軸流風機。風機的一般直徑為1.5m~9.14m，國內風機的葉片數均為4 片，國外有4片、6片兩種。為了控制風機的噪聲，風機葉稍速度不得超過60m/s。葉尖速度一般均在50m/s甚至40M/s左右。

    風機回轉的最小面積應不小于管束迎風面積的40%。風機對管排中心線的擴散角不大于45°，且風機的輪轂上應設有防止或空氣倒流的回流擋盤。風機葉片尖端 與風筒內壁之間的景象見習，不應大于風機直徑0.5%和16mm中的較小值，且不小于9mm（直徑小于2.4m的風機不小于6mm）。

  1.4 構架

    空冷器的構架應有良好的穩定性，通常由型鋼組成，很少采用鋼筋混凝土結構。

    構架可以數臺連成一組，也可以單獨使用一臺。獨立使用的一臺稱為閉式，用“A”表示，其余稱為開式，用“B”表示。

    構架上連接管束和風機的風筒有方箱式、過渡錐式和斜坡式，如圖7所示。方箱式一般用于鼓風式，引風式也有使用，其制造方便，但是材料消耗更多。過渡錐式多 用于引風式，也有用于鼓風式，結構較簡單，材料消耗少，空氣阻力小，但是制造及安裝水平要求較高。斜坡式在引風式中使用較多，也有用于鼓風式，它兼有過渡 錐式材料消耗少，空氣阻力小及方箱式制作簡單、剛性好的優點。

    風筒應有足夠的高度，以免氣流壓力降過大和速度場不均勻。目前規定以氣流擴散角來限制風筒高度的最低值，這個角度不應超過45°，如圖8所示。

    構架尺寸應與管束和風機的尺寸相匹配，在選擇構架型號時，應注意下述各項：

      A.同樣長度的管束可以放在同一構架上，不同長度的管束應分離。

      B.不同寬度的管束放在同一構架上時，可以不占滿構架的全部，所余空缺部分，應另用密封件覆蓋封閉。

      C.鼓風式構架自稱整體，引風式構架多依靠管束構架側梁構成，不能獨立支持。