空分预冷系统.doc

空分设备换热
换热设备按原理分类，可分为三类：
混合式换热：冷热流体经过直接接触进行热量交换，故亦称直接 接触式换热器。
空分中水冷塔、空冷塔就属于这种类型。
蓄热式换热器
冷热流体交替经过传热表面。当冷流体经过时将冷量(或热量)贮存起来，以后热流体(或冷流体)在将气量取出。
间壁式换热器(亦称间接式换热器)
冷热流体被固体传热表面隔开，而热量传输经过固体传热面进行。
间壁式换热器按其传热面结构又分为：管式换热器、板式换热器、板翅式换热器及特殊型换热器。
传热基础方法
热量从高温物体向低温物体传输有三种基础方法：即传导、对流、辐射。
传导传热
热传导亦称导热，是直接接触物体各部分之间传热现象。
在液体和固体中热量转移时依靠分子碰撞。
固体金属关键依靠自由电子运动。
气体则关键依靠分子不规则运行。
对流传热
因为流体(液体或气体)本身流动，将热量从流体一部分传输到另一部分现象称为对流传热。其热量是依靠流体流动位移而进行。
辐射传热
辐射是指热量不借任何介质传输，而直接由热源以电磁波形式辐射出来被另一物体部分或全部吸收而转变为热能。
板翅式换热器
板翅式换热器是一个全铝金属结构新型组合式间壁换热器。它结构紧凑，平均温差很小，在单位体积内传热面积很大，传热效率高达98%~99%，同时使有色金属消耗为零。而且开启快，实属高效新型换热器。
板翅式换热器结构
板翅式换热器板夹基础结构。图：它由隔板、板片、封条三部分组成。
板片机构形式有：光直性版板片、锯齿形板片、多孔性板片。
板夹要组成一个实际换热器(叫一个单元)，还需要封条位置部署。
冷凝蒸发器
冷凝蒸发器是联络上下塔关键换热设备。(是产生相变热换热设备)。
常见有板式和管式两种。
它是由板式单元组合成全铝结构容器。
氮水预冷器
氮水预冷器安装在保冷箱外是常温换热器。它作用是利用污氮氮水不饱和度冷却水，以后经过水在冷却加工空气体，即降低加工空气温度，同时降低加工空气饱和含水量。
其次，在空气冷却塔中，空气和水直接接触，即换热又受到洗涤，能够清除空气中灰尘，溶解部分有腐蚀性杂质气体，如H2S、SO2、SO3等，可避免板翅式可逆式换热器全铝合金材质腐蚀，延长使用寿命。因为空气容积较大，对加工空气还起到缓冲作用，使空压机切换时不宜超压。
饱和空气中水分含量只取决于温度，所以空气即使经过喷淋，但温度降低了，所以水分含量不是增加而是降低。这对分子筛吸附及其关键。通常分子筛纯化器吸附要求是加工空气入纯化器温度为8~10℃，为此，空冷塔采取两级喷淋，一级为常温水，二级为喷淋用冷冻水，其水温为5℃左右。常温水经氟利昂制冷机冷却而成为冷冻水。
影响氮水预冷器降低温效影响原因有很多。诸如：喷淋水量、喷淋设备结构、筛板孔径板数或填料选择等。
传热传质原理及设备
概述
热量传输条件和方向
通常不一样物体之间或同一物体不一样部位存在温差(即t1-t2＞0)就有热传输，而热量传输总是自由由高温物体传向低温物体。从上述得出结论：“凡有温差存在，就有热量传输”。
换热器分类
工业上通常热量由热流体传输给第六题设备称作热交换，简称换热器。
热交换分类有很多方法。如按使用目标进行分类，可分为冷却器、加热器、蒸发器、冷凝器等
按结构分：可分为管壳式散热器(它又分为列管式、盘管式、套管式)和板式换热器(它又分为板翅式、板片式、螺旋板式)。
按材料分：可分为金属换热器(它又分为铜、铝、钢)和非金属换热器(它又分为玻璃、陶瓷、塑料、石墨等)。
空分设备按工作原理可分为：间壁式换热器、蓄热式换热器和混合式换热器三大类。
低温换热器特点
传热过程多数在小温差下进行。
要求流动阻力小。
气体温度靠近饱和线时，物理性质改变较大，应采取积平均温差来计算传热温差，以提升计算精度。
低温换热器所用材料要求在低温下有良好机械能力。
低温换热器应结构紧凑、体积小、质量小。
换热器跑冷损失直接影响设备情况，所以应采取有效保冷方法。
液体流动和对流放热
液体流动状态
液体有两种不一样流动状态——层流和紊流。
层流
流体在管道内流动时，流体平均速度不大，各流体微团相互平行分层流动，互不干扰混杂。
层流时，流体速度沿管道直径是抛物线分布，管中心速度最大，沿曲线渐进管壁侧速度较小，直至为零，其平均速度为中心速度二分之一。
紊流
伴随流体平均速度增加到足够大时，各流体微团发生强烈混合和掺杂，不仅沿着主流方向流动，而且还有垂直于主流方向运动。
影响对流放热原因
强制对流还是自然对流。
流体有没有相变。
层流和紊流。
流体和壁面相对位置。
流体特征。
换热器流动阻力
因为流体粘性，流体流动时必需克服流体和