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一． 结构原理 1. 什么是空冷器？ 答：空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”，也称“空气冷却式换热器”。空冷器也叫做翅片风机，常用它代替水冷式壳－管式换热器冷却介质，水资源短缺地区尤为突出。 2. 空冷器主要由哪几部分设备或部件构成？ 答: 空冷器主要由管束、风机、构架及百叶窗所组成。其外形如图4.1。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-25548.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-28943.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-3219.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-16915.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-21404.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-27221.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-24543.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-16143.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-23370.png 图4.1 空冷器外形 3. 空冷器与传统水冷器相比有何优点？ 答：空气冷却器与水冷器相比有如下优点 表4.1 空气冷却器与水冷器相比的优点 | | a) 对环境没有热污染和化学污染； b) 空气可随意取得，不需任何辅助设备和费用； c) 选厂址不受限制； d) 空气腐蚀性小，使用寿命长； e) 空气的压降仅有10～20毫米，故空气的操作费用低； f) 空冷系统的维护费用，一般情况下仅为水冷系统的20～30%； g) 一旦风机电源被切断，仍有30～40%的自然冷却能力。 | a) 对环境污染严重； b) 冷却水往往受水源限制，要设置管线和泵站等设施； c) 选厂址时必须考虑有充足的水源； d) 水腐蚀性强，需要进行处理，以防结垢和脏物的淤积； e) 循环水压头高（取决于冷却器和冷水塔的相对位置），故水冷能耗高； f) 由于水冷设备多、易于结垢，在温暖气候条件下还易生长微生物，附于冷却器表面，常常需要停工清洗； g) 电源一断，即要全部停产 |
4. 空冷器有那些基本类型？ 答：空冷器的基本类型有水平式，直立式和斜置式这几种结构型式 水平式的结构型式 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-11690.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-1030.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-4202.png file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-5381.png 图4.2 水平式的结构型式 直立式结构型式 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-16720.pngfile:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-10191.png file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-9506.png file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-488.png 图4.3 直立式结构型式 斜置式的结构型式 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-30661.png file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-4686.png 斜置A型 斜置B型 图4.4 斜置式的结构型式 5. 水平式的空冷器有什么特点？ 答： 水平式的结构型式空冷器适用场合、特点及缺点 6. 直立式的空冷器有什么特点？ 答： 直立式结构型式空冷器适用场合、特点及缺点 | | a. .管束垂直于地面，风机叶轮可垂直或水平放置。 | | | | | |
7. 斜置式的空冷器有什么特点？ 答： 斜置式空冷器适用场合、特点及缺点 | | | | | | d. （B型）一般用于气相冷凝冷却，传热系数比水平式高，也适用于负压真空系统。管束斜置，空气侧阻力小，分配均匀。 |
8. 空冷器如何分类？ 答：以空冷器冷却方式分类，可分为：干式空冷器，湿式空冷器，干－湿联合空冷器，两侧喷淋联合空冷器；以空冷器管束布置型式分类，可分为：水平式空冷器，斜顶式空冷器，立式空冷器，圆环式空冷器；以空冷器通风方式分类，可分为：自然通风式空冷器、鼓风式空冷器、引风式空冷器。 9. 空冷器翅片管有那些型式？ 答：空冷器翅片管有L型翅片管，LL型翅片管，G型（镶嵌式）翅片管，KL滚花型翅片管，DR型双金属轧制翅片管，TC型椭圆管套矩形片翅片管，T60型板翅片翅片管等结构形式。 10. 空冷器管箱有哪些型式？ 答：空冷器管箱有丝堵型管箱，可卸盖板管箱，集合管式管箱，可卸帽盖板管箱，全焊接圆帽管箱，整体锻造管箱等结构形式。 11. 空冷器的风机有哪些基本型式？ 答：风机型式有 | | | | ① 鼓风式 ② 引风式 ① 调角方式 ② 调速方式 ① 直接传动 ② 齿轮传动 ③ 皮带轮传动 | 空气先经过风机再至管束。 空气先经过管束再至风机。 停机手调。运转中手调，运转中以压缩空气遥控或以仪表自控。 运转中遥控，或以仪表自控。 效率最高，适用于调速控制风机。 运行可靠、效率较高，构造较复杂，噪声较大。 结构较简单、效率略低，噪声忽略不计，但皮带需要更换。 |
12. 空冷器与传统水冷器相比有何缺点？ 答: 空冷器与传统水冷器相比有如下缺点 表4.2 空冷与水冷却相比的缺点 | | a) 由于空气比热小，且冷却效果取决于干球温度，通常不能把工艺流体冷却到环境温度； b) 大气温度波动大，风、雨、阳光，以及季节变化，均会影响空冷器的性能，在冬季还可能引起管内介质冻结； c) 由于空气侧膜传系数低，故空冷器的冷却面积要大得多； d) 空冷器不能紧靠大的障碍物、如建筑物、大树，否则会引起热风循环； e) 要求用特殊工艺制造的翅片管和风机； f) 有一定的噪声 | a) 水冷通常能使工艺流体冷却到低于空气温度2～3℃，且循环水在水塔中可被冷却到接近环境湿球温度； b) 水冷对环境温度变化不敏感； c) 水冷器结构紧凑，其冷却面积比空冷器要小得多； d) 水冷器可以设置在其他设备之间，如管线下面； e) 用一般列管式换热器即可满足要求； f) 无噪声 |
13. 引风式风机有哪些优缺点？ 答: 引风式风机的优点有：1.气流分布均匀，2.噪音较小，3.管束下部空间可以利用，缺点有：1.风机安装在管束的上部，受管束高温的影响，不利于维护风机。2.经管束后进入风机的空气温度较高，故引风式比鼓风式消耗功率约大10%。3.管束需从下部检修，操作不方便。 14. 鼓风式风机有哪些优缺点？ 答: 鼓风式风机的优点有：1.易于产生湍流，对传热有利。2.操作费用较低。3.可以从上部检修管束，操作方便。缺点有：1.气流分布不均匀。2.管束上部敞开容易受日光和雨水的影响。 二． 设计制造 15. 空冷器风机的叶片制造材料有哪些？有何特点？ 答：1.铸铝叶片 强度及耐温性均好，但总量因素使其只能用于薄翼型叶片，空气效率较低。 2.玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）叶片 强度好，耐温性差，一般为空腔薄壁结构或泡沫塑料填充，适用于各种叶型截面，制造精度高，空气效率亦高。 16. 空冷器风机的叶片型式种类有哪些？有何特点？ 答：目前国内空冷中采用较广的叶片型式共有三种系列： a、B型叶片系列。 b、W叶型系列。 c、HK哈空调叶型系列。 B、R型叶片系列。 E、铸铝叶片 F、HARTZELL公司（英）叶型系列。 G、HUDSON公司（美）叶型系列。 17. 什么是空冷器的喷淋系统？ 答：喷淋系统是湿式空冷器的特有系统，其性能好坏直接影响着湿空冷器的效果。目前用的喷淋方法有两种。一种为小型电机带动的回转式喷淋；一种为固定喷淋，为我国目前所常用。 18. 喷淋系统的喷嘴有哪几种型式？ 答: 有如下几种型式:1漩流型喷嘴, 2集合型喷嘴, 3螺旋型喷嘴 19. 什么是漩流型喷嘴？性能如何？ 答: 漩流喷嘴结构由分流片（与喷嘴座加工为一体）、雾化片和外壳组成。 具有一定压力和初速的水，经分流片小孔进入雾化片的环形槽，再经由切向槽进入旋流室作旋转运动，根据自由旋转动量守恒，旋转速度与旋转半径成反比。因此，当水从旋转室边缘流向中心时，在喷口处达到最大值。但由于在旋流室内各点的总能量不变（能量守恒），所以在喷口处的静压最小，在其中心处水的压力将低于外界的气体压力，成负压状态成一个气体旋涡。水就从气体旋涡边缘以旋转状态的环形薄膜从喷口喷出。这个中空的圆锥形水膜将随着距离的加长变薄成丝，最后断裂成小水滴，形成空心锥形水雾。 20. 什么是集合型喷嘴？性能如何？ 答: 集合型喷嘴是将数个喷头集合在一个喷嘴座上，把纯旋流型改为非纯旋流型，使旋流室内的流体不完全作切向（环向）运动，而使流体在旋流时再增加一轴向推力，即在旋流片中心增加一束轴向射流，以补充空心圆锥体的不足。该轴向射流在受周围旋流作用后即扩散成雾滴。这样就填补了中心空隙，构成了实心锥形水雾。集合型喷嘴与旋流型喷嘴相比具有喷雾面积大、射程远、穿透力强、喷淋系统简单以及操作方便等优点。在无风情况下射程可达1～1.5m；喷头与管束表面距离为0.6m时，一个喷嘴喷洒面积可达2×2m。 21. 什么是螺旋型喷嘴？性能如何？ 答: 螺旋型喷嘴克服了漩流型、集合型喷嘴易堵塞喷洒不均匀的弱点，同时增加了喷嘴内流道截面和喷孔直径。集合型与旋流型喷嘴都有致命弱点，即容易堵塞，使喷出的水不均匀或喷孔完全堵死，这就严重的影响湿空冷器的操作。堵塞的原因除了喷嘴内流道截面过小及喷孔直径过小（只有1～2mm）外，还与水质经循环后太脏、水管生锈有关。而螺旋型喷嘴的流道截面和喷孔直径有所增加并改进，使得喷洒均匀且不易堵塞，目前已用到湿空冷器上，其喷射压力高，喷射角为90℃左右，但其耗水量较大。 22. 喷淋系统的喷嘴有何要求？ 答：对喷嘴的一般要求 a.不易堵塞，维护方便； b.雾化效果好，喷雾均匀； c.喷射角大，喷射压力高且耗水量较低； d.喷水能量随压力改变，以适应各种管排的喷雾要求。 23. 喷嘴的布置有何原则？ 答：喷嘴布置的原则 a. 上密下疏。由于水滴的重力作用，喷出的水滴必然呈抛物线下落，为使在管束上喷雾均匀，喷嘴自上而下应由密渐疏； b.交叉排列； c. 避免死角。 喷嘴排列一般为三角形，但也可排成正方形。正三角形排列合理，但排列时应保证喷嘴有较大的喷洒面积。从理论上讲，喷到翅片管束上的圆面积应稍有重叠或相切，才能保证漏喷面积达到最小。但也应尽量避免过多重叠，否则雾滴会重叠聚集形成大水滴沿翅片管自由下落，既不能喷透，又造成水的浪费。立式管束喷射距离以450mm为宜，对平放湿式空冷器应采用正三角形切线均匀布置。喷射距离500～550mm之间为宜，从而保证有较大的喷射角和雾滴的均匀。 24. 喷淋水的压力和温度有何要求？ 答: 喷水压力应符合设计要求，水压应稳定。喷水温度要求适当，既不能引起管束的腐蚀和结垢，又有利于翅片管的散热。 25. 喷淋水质有何要求？ 答：由于喷淋水的硬度，酸碱性，温度的不同会引起翅片表面上的结垢。因此，除限制管内流体温度外，还要对喷淋水质提出要求。 a. 硬度 水的硬度在50ppm以下，不致于在翅片管表面形成硬垢，即使有盐分沉淀也是软垢，可用水冲掉。 b. 酸碱度 水的酸碱度过大或过小，均可使管束腐蚀，即使是中性冷水（pH=6～8），由于水中溶解有氧对设备仍有腐蚀作用。因此，要经常检查水的酸碱度。 c. 温度 喷水温度要求适当，既不能引起管束的腐蚀和结垢，又有利于翅片管的散热。 26. 喷淋水循环系统的设计原则？ 答：喷淋水循环系统的设计原则如下： a.为防止喷嘴堵塞，回水进回水罐前必须过滤，应装设过滤器。在喷水管线前的主干线上也可装过滤器。 b.在泵出口管线上要装设水流量计。 c.回水罐应装设液位指示及控制器。 d.在喷水干线上,应与压缩空气管连接,以便随时清扫喷嘴及管线。 e.不要在泵入口管线上装设过滤器。 27. 空冷器翅片管的管子材料如何选用？ 答：一般来说，翅片管的基管和翅片可采用各种金属材料进行组合，但在具体选用时既要考虑被冷介质的性质，操作条件，也要考虑材料本身的工艺性能、价格等因素。管子的材料一般用碳钢、不锈钢、铜、铝、钛、镍、铜合金、蒙乃尔合金以及碳钢-不锈钢双金属管，也有在碳钢管内衬一层搪瓷。下表出示了几种常用材料和使用条件 表4.34 翅片管基管的常用材料及其应用条件 | | 碳钢 10 铬钼钢Cr5Mo、15CrMo、15CrMo 不锈钢1Cr18Ni19Ti 铝 L4 | 一般油品（汽油、煤油、柴油……）和溶剂 含H2S、H2的介质 酸性腐蚀介质 碳酸介质（含CO、CO2的水溶液等） |
应用最多的是无缝钢管。在工作压力和温度较低而对防腐要求又不高的空冷器中，可采用高频焊接的有缝碳钢管，以降低造价。铝和铝合金管子只在低于0.2 MPa和150℃条件下使用。 28. 空冷器管箱的材料如何选用？ 答： 管箱的材料 管箱元件采用碳素钢和低合金钢锻件时，一般按JB4726规定的Ⅱ级选用，采用不锈钢锻件时，一般按JB4728规定的Ⅱ级选用，并在图样中注明。 管箱隔板或加强板，一般与管箱材料相同；不允许使用铸件做丝堵 29. 空冷器风机叶片的材料如何选用？ 答：a.铸造铝叶片材料应符合YB143的规定。 b.玻璃纤维增强复合材料（即玻璃钢）叶片的性能应符合下表的规定 图4.36玻璃纤维增强复合材料叶片的性能 30. 空冷器百叶窗的材料如何选用？ 答：窗叶应采用镀锌钢板或铝板；销轴应采用不锈钢或铝合金；销轴轴套应采用氟塑料或尼龙。 31. 空冷器钢结构的材料如何选用？ 答：钢结构构件用材按GBJ17的规定。请将规定的内容用通俗语言直接写在技术问答中。 32. 空冷器管束的翅片制造工艺有哪些？ 答：翅片管的制造主要是翅片的成型和翅片与管子的连接。根据成型可分为：串片、烧片、冷轧片和压铸片四种类型。根据翅片与管子的连接方式，可分为：张力连接、机械连接和金属连接。在串片和绕片工艺中还有焊接、镶嵌热绕以及胀接等方法。 33. 什么是翅片管的串片工艺 答：串片工艺是把金属薄板裁切或冲剪成单孔或多孔的矩形、圆形或多角形的翅片，再逐片串在一根或多根管子上，经浸镀锌或锡，胀接或焊接等方法，将翅片紧固，密合在管子上。 34. 翅片管的串片工艺有哪几种密接方法？ 答：因为串片管是将翅片逐片串到管子上的，由于管子往往不圆（尤其是焊接钢管），因此翅片与管壁之间难免有间隙。有间隙，就有间隙热阻，为此常采用以下几种密接措施。 （1）浸镀法 镀层金属主要是锌和锡，其次是镉。浸镀前管子和翅片都必须经过化学处理，以清除其表面上的氧化物和油垢。铬镍钼合金钢用盐酸、硫酸加氧化剂（如硝酸）进行清洗；碳钢用冷盐酸和热稀硫酸溶液进行清洗；铜翅片只用稀硫酸清洗。翅片管经过必要的清洗去油垢后，再用含有氯化亚锡成分的氯化铵溶液进行处理一次（铜翅片除外）。才可置入熔融的锌(或锡)槽中（锌的熔点为400℃，锡的为230℃）。由于毛细作用，锌(或锡)能均匀地充满翅片和管子之间的所有间隙。凝固后二者即可构成牢固的连接，并在翅片和管子表面构成一层20～50微米厚的保护膜。但这种方法耗费金属较高，成本较高，每平方米换热面积约耗锌1.25～1.30kg。 （2）胀管法 将串好的翅片管接到专用的加压设备上，用液压法（一般加压到30 MPa以上）胀大管子通道，使翅片管紧箍在管子上。胀管法比较简单，一般只能用于延展性能良好的铜、铝等有色金属翅片管。很少用于钢管。 （3）接触焊 采用专用的电焊机和缝焊机一边串片（或绕片）一边将翅片焊到管子上。为避免焊的过程中管子变形，一般要插入芯轴。在采用此种工艺时，翅片的穿孔处通常要有折边，以便焊接。这种方法被公认是一种比较理想的方法，但其缺点是要求有较复杂的专用设备。 （4）电阻焊接法 在经清洗磨光的管壁上先涂敷一层焊剂，再把翅片串(或绕)到管子上，然后在翅片管两端接通电源，以较大的电流使焊剂中的金属融化，将管子与翅片焊在一起。 35. 什么是翅片管的绕片工艺？ 答：绕片工艺是将条形的金属薄片（金属薄带、螺旋弹簧形金属丝、金属条等）通过绕片机沿管子横向螺旋形地缠绕到管子上。然后根据需要再进行浸镀或胀、焊等工艺。使翅和管子进一步密合。 这种工艺工序少，生产效率高，节约材料、产品质量稳定，长期以来一直是各国制造翅片管的主要工艺。经过几十年来的不断发展，出现了多种型式的绕片工艺和专用设备，可生产出Ⅰ型、L型、LL型、G型、DR型、KL型、TC型、锯齿型、轮辐型以及镶嵌型等各种型式的翅片管。 36. 绕片工艺有哪几种？ 答：主要有以下几种： （1）绕L型光滑翅片 在绕片机上将金属薄带压成L形状（短边长度等于翅片间距，长边等于翅片高度），再经过辊轮机构将短边紧紧地缠压在管子表面上。此工艺在国内外都被广泛应用。管子材质不受限制，碳钢管、不锈钢管、铜管铝管均可，但翅片只能用铜、铝等延展性能好、抗拉强度较高的金属。 （2）镶嵌光滑翅片 金属基管被清理之后，在镶片机床前部将外表面挤出螺旋槽，槽深0.1~0.5mm。按槽深、浅分别称为“重镶”，“轻镶”。槽的螺距即为翅片的螺距，槽较翅片根部约宽0.1mm。在镶片机中间的成型部分与上述绕片工艺相似，金属薄带被螺旋地绕到管子上形成翅片。其区别就在于，翅片的根部被嵌入管子表面上的螺旋槽内，再在机床尾部经辊模挤压，使翅片被牢牢地镶在管壁内。它能制造出翅片高、间距小、翅化系数大的翅片管。但设备工艺较复杂。 另外，在法国还有一种绕片工艺，基本上也属镶片工艺。其特点是，螺旋槽不是在管壁上挤压出来的，而是在管外螺旋地缠绕一层平钢带，钢带宽面紧贴管壁，其螺距比钢带的宽度稍宽一些、所形成间隙稍大于翅片的厚度，钢带绕完后与管子焊在一起，这样在管子表面上就形成螺旋槽，钢带的厚度却等于槽深。然后再将翅片带材沿着已形成的螺旋槽镶嵌进去。这种工艺似乎麻烦些，生产效率低，所以用的不多。 （3）绕皱折翅片 在上述两种工艺中，由于翅片带材在沿管子横向缠绕时，内缘（翅片根部）受压紧缩，外缘（翅片端部）受拉延伸，故必须用延性、抗拉强度均要较好的材料。为了扩大翅片材料，如钢带，便出现了皱折绕片工艺。它是在绕片之前先将金属带靠内缘一侧挤压成波纹皱折，使内缘缩短，再进行缠绕。绕成后翅片根部呈现波纹皱折。端部切线方向稍有拉伸变薄，这种工艺生产出的翅片管，翅片与管子的接触面积稍有增加，同时也增加了气流的扰动，有利于传热。但是，也正由于这种皱折，增加了空气阻力。另外，翅片间距较大，翅化系数不易提高等，所以这种工艺经济性较差。 （4）其他绕片工艺 因为缠绕翅片形式仍在不断发展，所以其制造设备方法也在不断改进。 37. 什么是翅片管的轧片工艺？ 答：轧片工艺是利用厚壁金属管在专用轧片机床上直接从管壁上挤压出光滑的螺旋翅片，也是制造炼油和石油化学工业有空冷器翅片管的主要工艺之一。这种工艺国外在四十所代就已广泛应用。初期主要有铜、铝等延展性较好的单层有色金属管轧制，以后为了适应高温、高压和耐腐蚀等介质的要求，多用双金属管轧制。例如为了抗腐蚀耐高压，在铝管内套上不锈钢管或黄铜管，然后放到轧机上将外管管壁金属轧出翅片。 38. 什么是翅片管的开槽工艺？ 答：在翅片管的翅片上开径向槽，看起来似乎很简单，但作起来并不容易。国内外很多人的努力和试验也不成功。美国3355788号专利认为，失败的主要原因是：Ⅰ、翅片太柔软，锯齿稍微一碰就会沿着管子中心线方向倒下去；Ⅱ、锯齿不能准确地切入翅片，往往是摩擦而不是清晰地切削，所以在槽口上总是粘着许多金属须。用这样的管子显然会增加压降。为此，有些人认为，必须用蜡模或同类物对翅片进行支持，但实践证实，都不理想。该专利提出的开槽设备和方法如下图所示。据称，不管用什么工艺成型的螺旋翅片管或套片管均可用本专利的方法切出很规正的径向槽。“图4.38（a）设备正视图”为锯组件和管子给进、送出的机构的正面图，“图4.38（b）锯组件”为锯组件的布置详图。图中1为转动轴，2为圆盘锯片。3为锯齿。每个锯组件有4个锯片，相对180°成对安装、两对互为90°，工作时交替切削。锯组件安装在筒形壳体4的厚壁5上。因壳体又固定在轴套6上，所以，可以把锯片的圆弧转到需求的任何位置上。锯组件的单元数目不受限制，但本专利认为，6件（每件4个锯片）开24条槽，弧间距15°为最好，因为翅片上开槽过多管束在安装、运输过程中翅片很容易被碰弯、倒伏。为了提高翅片的传热效率，开槽后的翅片应向翅片管前、后两端交替成八字形收敛，八字形收敛是通过圆环7、拔钉实现的，每隔一个切槽对一个拔钉，拔钉的直径稍大于切槽的宽度，当 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-11335.png开好槽的翅片在圆环7中通过时，切槽两边的翅片就被拔钉扭成八字形。 39. 为什么管箱要作焊后热处理？ 答：管箱作焊后热处理是为了消除或者降低焊接部位的残余焊接应力，避免产生应力腐蚀开裂。其中要求： 1).碳素钢和低合金钢管箱均应作焊后热处理。 2).焊接的铁素体金属垫片须在焊后作退火热处理。 40. 翅片管制造前基管外表面为什么要除锈？除锈后外径有何要求？ 答：除锈是为了尽量消除翅片和管子表面结合不良的问题，减少翅片与管壁之间的间隙，减少间隙热阻。基管外表面须除锈至露出光泽，不得有锈痕。除锈后的管端圆度为0.1 mm。管端外径最小尺寸见下表。 表4.37 管端外径最小尺寸 单位： mm 41. 空冷器翅片管的翅片材料如何选用？ 答: 一般来说，翅片管的基管和翅片可采用各种金属材料进行组合，但在具体选用时既要考虑被冷介质的性质，操作条件，也要考虑材料本身的工艺性能、价格等因素。在炼油和石油化学工业中翅片材料多为铝。双金属的外管一般用含硅-锰的铝合金管，既利于提高轧出翅片的硬度。在电力等工业中用的套片，焊接片或皱折型绕片多用碳钢带料，若在这些翅片表面简单地镀以锌、锡或铝即可大大延长使用寿命。只有当防腐蚀要求很高或有特殊的工艺制造条件下，才采用不锈钢带作翅片材料。 按照管内外流体的性质，管子与翅片的材料可任意组合，例如英国SPIR-GILLS公司生产的SG-K型翅片管就不下数十种组合型式。在国内不同材料组合的翅片管，绝大部分是碳钢管-铝翅片，少量的铜-铜、铜-铝、铝-铝、不锈钢-铝和钢-钢等。 翅片管端防止翅片松动所用的固定件应采用不锈钢或镀锌处理的碳素钢。 42. 什么是浸镀法？ 答: 浸镀法是串片工艺的一种密接方法,镀层金属主要是锌和锡，其次是镉。浸镀前管子和翅片都必须经过化学处理，以清除其表面上的氧化物和油垢。铬镍钼合金钢用盐酸、硫酸加氧化剂（如硝酸）进行清洗；碳钢用冷盐酸和热稀硫酸溶液进行清洗；铜翅片只用稀硫酸清洗。翅片管经过必要的清洗去油垢后，再用含有氯化亚锡成分的氯化铵溶液进行处理一次（铜翅片除外）。才可置入熔融的锌(或锡)槽中（锌的熔点为400℃，锡的为230℃）。由于毛细作用，锌(或锡)能均匀地充满翅片和管子之间的所有间隙。凝固后二者即可构成牢固的连接，并在翅片和管子表面构成一层20～50微米厚的保护膜。但这种方法耗费金属较高，成本较高，每平方米换热面积约耗锌1.25～1.30kg。 43. 什么是胀管法？ 答: 胀管法是串片工艺的一种密接方法,将串好的翅片管接到专用的加压设备上，用液压法（一般加压到30 MPa以上）胀大管子通道，使翅片管紧箍在管子上。胀管法比较简单，一般只能用于延展性能良好的铜、铝等有色金属翅片管。很少用于钢管。 44. 什么是接触焊？ 答: 接触焊是串片工艺的一种密接方法, 采用专用的电焊机和缝焊机一边串片（或绕片）一边将翅片焊到管子上。为避免焊的过程中管子变形，一般要插入芯轴。在采用此种工艺时，翅片的穿孔处通常要有折边，以便焊接。这种方法被公认是一种比较理想的方法，但其缺点是要求有较复杂的专用设备。 45. 什么是电阻焊接法？ 答: 电阻焊接法是串片工艺的一种密接方法, 在经清洗磨光的管壁上先涂敷一层焊剂，再把翅片串(或绕)到管子上，然后在翅片管两端接通电源，以较大的电流使焊剂中的金属融化，将管子与翅片焊在一起。 46. 翅片管制造前基管为什么要水压实验？有何要求？ 答: 水压实验是为了检验基管的耐压强度、接头或接口的质量及焊接质量。翅片管制造前基管应逐根以二倍的设计压力进行水压实验。也可用超声波或涡流探伤代替水压试验。 47. 翅片管的基管能否拼接？有何要求？ 答: 基管尽量避免拼接，若需拼接，应符合下列规定： 1).拼接的最短管长不得小于2m； 2).每台管束基管的拼接处应在同一位置，并以挡板遮挡翅片间断处，以免空气漏过； 3).基管拼接的其它要求应符合GB151的规定。 48. 翅片管的翅片制造质量有何要求？ 答: 翅片不得有裂纹、磕碰和倒塌等缺陷。 翅片管每米管长的片数允差为±0.5%。翅片管外径的允差为±0.5 mm。 当管长大于6m时，每根翅片管的翅片接头数，不应超过二个，当管长小于等于66m时，不应超过一个，但管束的总接头数不应超过翅片的根数。翅片接头至管端的距离及翅片接头间的距离不应小于1.5m。接头处连接应牢固。 49. 什么是翅片管与管板的胀接连接？ 答：翅片管与管板的胀接连接即是利用胀管器使管子端部在管板孔内产生塑性变形，管径增大，而管板只达到弹性变形，使胀管后管子与管板间产生一定的挤压力，紧密地固定在一起，具有抗泄漏的严密性和抗拉脱强度，达到密封和紧固连接的目的。 50. 什么是翅片管与管板的焊接连接？ 答：翅片管与管板的焊接连接是在管板上开孔和坡口，翅片管穿入管板孔并与对齐后，用焊接的方法将翅片管与管板连接在一起，达到密封和抗拉脱的目的。 51. 翅片管与管板有哪些连接型式？ 答：翅片管与管板的连接方法有强度胀接，强度焊接，胀焊并用三种型式 52. 为什么风机叶片制造后要测量叶尖部位的跳动半径？有何要求？ 答: 风叶在制造时，每一片风叶的形状、重量、长度都可能不相同。风叶组装后各片风叶的叶尖离旋转轴心的半径可能不同，这不利于风叶与风筒的安装配合。因此必须在制造、组装后测量叶尖的跳动半径并做修整。 调整后叶尖部位叶型截面的旋转中心，相对于叶片根部轴线的跳动半径不得大于2mm。 53. 空冷器翅片管与管板的连接有何要求？ 答：a.连接部位的基管和管板孔表面应清理干净，不得有影响连接质量的毛刺、铁屑、锈蚀、油污等。 b.胀接连接时，管板孔表面不得有影响胀接紧密性的缺陷，如贯通的纵向或螺旋状刻痕等。 c.胀接连接时，胀接长度不得伸出管板空气侧表面。翅片管的胀接部分与非胀接部分应圆滑过渡，不得有急剧的棱角。 d.压力试验时，胀接口如有渗漏，允许重胀，但重胀次数不得超过2次。 e.焊接连接时，焊渣及凸出于翅片管内壁的焊瘤均应清除。焊缝缺陷的返修应先清除缺陷后补焊。管端焊后不允许有塌陷。 f.强度焊连接时，翅片管与管板的焊接接头，施焊前应按GB151的规定作焊接工艺评定。 54. 为什么风机叶片制造后要作力矩平衡？有何要求？ 答： 风机叶片应对照标准叶片作力矩平衡。力矩平衡校正应在叶片纵轴方向进行。校正后允许的不平衡力矩应符合4.12.2.6.a的规定。 叶片叶型截面前后缘应为圆弧状，不得有尖角突起，分模面错位等缺陷。叶片型线的允差见下表。 表4.41 叶片型线允差 单位：mm | | | | | | | file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-18384.png ±30′ | | |
各叶型截面的旋转中心应在同一旋转轴上，其允差见下表。 表4.42 旋转中心允差 叶尖部位叶型截面的旋转中心，相对于叶片根部轴线的跳动半径不得大于2mm。 55. 绕制翅片管、轧制翅片管、串制翅片管各有什么优缺点（特点）？ 答：绕制翅片管翅片与管子的接触面积增加，同时也增加了气流的扰动，有利于传热。但是也增加了空气阻力。另外，翅片间距较大，翅化系数不易提高等。轧制翅片管内外管紧密结合在一起，翅片和外管天然为一体，从根本上消除了翅片和管子表面结合不良的问题。另外，翅片管根部之间呈弧形，断面呈塔形，却由根部向端部逐渐变簿，符合热运动规律，翅片各部分温度分布均匀，因而传热最理想。但由于材料的压延性有限，翅片的密度和高度不能太高，即翅化系数较低。一般翅片间距在2.3~3.6mm之间，翅高不超过12mm。翅化系数：铝为13~15，铜为11~13，碳钢5~7，不锈钢只能到5。串片管空气阻力小，目前在风压较低的冷换设备，如诱导器、风机排管、窗式空调节器以及自然对流散热器等设备仍有应用。 56. 常用翅片管翅片外经、翅片厚度、翅片间距是多少？ 答： 表4.22 翅片管主要特性参数及排列 单位：mm 57. 湿式空冷翅片管翅片间距选用多少合理些？为什么？ 答：目前国内使用的空冷器的翅片管翅片间距有2.3mm、2.5mm、2.8mm、3.2mm、3.6mm等，当采用湿式空冷器时宜选用翅片管翅片间距3.2mm和3.6mm。因为水具有液体表面张力，若选用2.3mm或2.5mm翅片管翅片间距时，冷却水喷淋到翅片上，由于液体表面张力的作用，水将停留在两翅片之间，造成冷却风无法到达翅片表面，起不到冷却效果。当翅片间距到达3.2mm时，液体表面张力小于液体自身的重力，冷却水不能停留在两翅片之间，冷却风到达翅片表面，起到良好的冷却作用。 三． 维护检修 58. 空冷器检修包括哪些主要内容？ 答：检修内容 1清扫检查管箱及管束。 2更换腐蚀严重的管箱丝堵、管箱法兰的联接螺栓及丝堵、法兰垫片。 3检查修复风筒、百叶窗及喷水设施。 4处理泄漏的管子。 5校验安全附件。 6整体更换管束。 7对管束进行试压。 8检查修理轴流风机。 59. 空冷器为什么要设置百叶窗？ 答：根据空冷器的设计要求设置百叶窗，通过控制其叶片开启度，可用于调节风量以控制工艺参数;抵御特殊气象干扰（如暴雨）或热风再循环运行之用。 60. 空冷器管箱丝堵的垫片材料选择有什么要求？ 答：应根据介质选用合适的垫片，一般选用08钢垫、紫铜垫或不锈钢垫。 61. 空冷器管箱丝堵的垫片泄漏如何处理？ 答：检查空冷器管箱丝堵垫片泄漏情况，泄漏时可采用把紧丝堵或更换垫片消漏。更换时，应清除垫片槽中的杂物和消除垫片槽缺陷。 62. 空冷器换热管泄漏如何处理？ 答：1.换热管堵漏 空冷器管束经过一段时间的运行后，由于腐蚀等原因造成穿漏，可以采用化学粘补、打卡注胶和堵管等修理方法处理。当换热管泄漏量小时，可在不停车的情况下将管外的翅片除去，然后再进行化学粘补包扎或打卡注胶堵漏；如果不能用上述方法消漏，则应将管束停车吹扫干净，拆开管箱上的丝堵，在换热管两端用角度3°～5°的金属圆台体堵塞，以达到消漏。 2. 换管 当空冷器管束非均匀腐蚀或制造缺陷而泄漏时，可采用换管消漏。首先将要更换的管子拆下，清洗管箱管孔。更换新管时，将管子中间稍拉弯曲，即可从两端管板孔穿入，穿入后进行胀接或焊接。 63. 水平式空冷器管束安装为什么有倾斜度？ 答: 水平式空冷器管束为水平放置，但为了防止冷凝液停留在管中，管子应有3°或1％的倾斜。 64. 为什么空冷器固定管箱安装螺丝孔是圆孔，而活动管箱是长圆孔？ 答：固定管箱上的螺丝孔是圆孔目的是为了能把管箱紧固在支架上。活动管箱上的螺栓孔是长圆孔，目的是使管束受到温度变化时能自由的伸缩，避免产生较大的应力，以保护设备。 65. 空冷器管束安装就位后为什么要将活动管箱的安装螺栓松开一至二扣？ 答：目的是使管箱受到温度变化时能自由的伸缩，避免产生较大的应力，以保护设备。 66. 为什么有些风机要安装可调角度叶片或安装调速风机？ 答：风机安装可调角度叶片或安装调速风机主要用于调节风量，以控制工艺参数;抵御特殊气象干扰。安装调速风机还可以起到节能作用。 67. 风机有哪些部位需要按期加润滑油或润滑脂？ 答: 所有润滑部位（齿轮减速器、轴承座）应按期注油。减速器用油按说明书规定 ，油面应在油位指示器指示范围内。轴承用钠基黄油润滑。 68. 为什么要调整风机皮带的松紧度？ 答: 皮带传动机构的皮带应保持一定的张紧力。如过于松弛,则电机的动力无法有效的传递至风机,风机效率下降,甚至造成皮带飞出的事故。如皮带过紧，摩擦阻力增大，容易造成电机超负荷，长时间运行还会造成电机，风机轴弯曲，轴承松动，致使振动，噪音增大，影响设备运行。 69. 为什么要清洗空冷器翅片？ 答：空冷器管内冷却介质中存在H2S、HCl、O2和低分子有机硫化物等腐蚀性介质，可能导致碳钢金属腐蚀，从而使这些设备运行一段时间后，会在其表面生成一定的腐蚀产物（如铁的氧化物、硫化物等），并与物料中的其他杂质聚集吸附于金属表面形成污垢；空冷器翅片管外表面长时间使用后聚集了灰垢，特别是湿式空冷翅片表面生长绿藻，由于这些污垢、灰垢、绿藻的传热效率，只有碳钢的几十分之一，同时还会产生垢下腐蚀，加速腐蚀的进行。因此，根据空冷器的腐蚀、结垢情况，在其运行一定时间后及时进行化学除垢清洗，既可以达到能提高换热效果，又能达到延长设备使用寿命的目的。 70. 空冷器管束一般选用多少排管？长度是多少？ 答：请考虑使用介质、安装位置、风机功率和目前国内常用的空冷器等因素。 管排数的选用参照下表： 表4.17 管排数选用表 | | | | 冷却过程： 轻碳氢化合物（汽油、煤油等） 轻柴油 重柴油 润滑油 塔底重质油品 烟气 汽缸冷却水 | | 冷凝过程： 轻碳氢化合物（汽油、煤油等） 水蒸汽 重整或加氢反应器出口气体 塔顶冷凝器 | | | | | | ΔT≤6 6〈ΔT≤6 50≤ΔT≤100 100〈ΔT≤170 ΔT〉170 | | | |
71. 空冷风机安装时为什么要调整风叶尖与风筒壁间隙？有何要求？ 答: 所有的动设备在运行时都会引起或大或小的振动，风机也一样，在运行时风筒可能发生偏移，造成风机与风机碰撞，引发事故；另外，当风筒偏移后，必然引起风叶尖与风筒壁间隙一侧大而另一侧小，造成风机的效率下降。因此空冷风机安装时要调整风叶尖与风筒壁间隙。风机叶尖与风筒内壁的径向间隙应分布均匀，最大间隙不得大于叶轮直径的0.5%或19mm,选其小者。最小间隙不得小于9mm。 72. 空冷风机安装后为什么要空载运转试验？有何要求？ 答: 空载运转试验的目的是对风机输入动力以使风机启动，在接近或达到额定转速的情况下初步检验该风机的设计，制造与安装质量是否过关，尽早发现其存在的各种缺陷并加以消除，以为下一步联动试运和化工投料打好基础。作空载运转试验时，在轴承温升稳定后连续运转时间不少于1h；运转时应无不正常现象；轴承部位的温度和振幅（无消振措施时）不应超过下表的规定。 表4.44 轴承部位的温度和振幅 73. 空冷风机叶片损坏后能否单片更换? 成组更换后是否作静平衡？ 答：空冷风机叶片损坏后应该成组更换。成组更换后对称安装后可不作静平衡。 74. 空冷器冷却效果差有哪些原因？ 答：空冷器冷却效果差有以下几个原因：翅片管内壁结垢、翅片管堵塞介质不流动、翅片结垢、翅片管弯曲变形、翅片倒伏、湿式空冷或联合空冷的翅片管翅片间距过密等 75. 空冷器翅片管弯曲变形对冷却效果有何影响？ 答：空冷器翅片管弯曲变形会造成冷却效果下降，特别是翅片管中部向下弯曲变形时更为明显。因为当冷却介质是液体时，翅片管弯曲变形会产生较大的阻力降，介质流过变形翅片管的速度比不变形翅片管的速度低，产生偏流，影响冷却效果； 当介质是气体且发生相变时，即由气体变为液体时，翅片管向下弯曲变形的部位积存着液体，气体不能从该翅片管通过，也就是说该翅片管失效，造成空冷器整体冷却效果下降。 76. 空冷器管束腐蚀可能发生在哪些部位？ 答：空冷器管束腐蚀（翅片管均匀腐蚀除外）可能发生的部位有：翅片管介质入口处、翅片管向下弯曲变形部位的内壁、湿式空冷器翅片管靠近管箱部位无翅片的外壁、带衬管的翅片管在衬管末端的内壁、有可能产生介质涡流的部位等。 干式空冷 联合空冷 管内 湿式空冷翅片管外无翅片部位 77. 有什么方法可检查翅片管内部腐蚀或结垢情况？ 答：检查翅片管内部腐蚀或结垢的方法有使用内窥镜；检查翅片管内部腐蚀的方法有管壁测厚和翅片管剖开（破坏性检查） 测厚 内窥镜 翅片管剖开（破坏性检查） 78. 风机叶片安装后为什么要检查叶片安装角度误差？有何要求？ 答：叶片安装角度：每台风机叶片的安装角度应按空冷器单元或组的设计总装图规定的角度，或按操作工况要求的角度安装。 b.叶片安装角度误差：叶片角度误差不得大于±0.5°，安装角度的测量部位在叶片的标线位置（叶片出厂时，一般在叶片上涂有黄色或其他颜色标线位置标记，如国产叶片在离叶轮中心75%处测量，仿制HUDSON叶片在距叶尖25mm处测量）。 79. 空冷器在设计、制造、验收中都执行那些标准？ 答:在设计中应执行: GB/T15386-94《空冷式换热器》、GB150-1998《钢制压力容器》、GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》、GB/T13274-91《一般用途轴流风机技术条件》、HG20617-1997 《钢制对焊法兰》,在选材料及验收中应执行: JB4709-2000《钢制压力容器焊接规程》、GB/T8163-1999《输送流体用无缝钢管》、JB4726-2000《压力容器用碳素钢和低压合金钢用锻件》、JB4730-94《压力容器无损检测》,在制造中应执行: GB150-1998《钢制压力容器》、JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》、JB4709-2000《钢制压力容器焊接规程》,在油漆、包装和运输中应执行: JB/T4711-2003《压力容器涂敷与运输包装》. 80.空冷器管束在安装时应注意哪些事项？ 答:1.管束在起吊时应用钢索吊挂吊耳,并防止碰损翅片和漆层. 2.多台管束安装在构架上,管束与管束侧梁间的间隙为6＋－3毫米. 3.管束入口法兰中心线与安装基准线的偏差不得大于＋－3毫米. 4.管束与管束之间,管束与构架之间的间隙大于10毫米时,应填塞石棉绳或安装密封板以减少泄漏. 5.斜顶空冷却器管束安装时,管束和构架上的限位卡板卡牢,以防管束脱落. 81.管束操作时应注意哪些事项？ 答:1.管内介质、温度、压力均应符合设计条件,严禁超压,超温操作. 2.管内升压、升温时,应缓慢逐级递升,以免因冲击驟热而损坏设备. 3.空冷器正常操作时,应先开启风机,再向管束内通入介质.停止操作时,应先停止向管束内通入介质,后停风机. 4.易凝介质于冬季操作时,其程序与3条相反. 5.负压操作的空冷器开机时,应先开启抽气器,管内达到规定的真空度时再启动风机,然后通入管内介质,停机时,按相反程序操作.冬季操作时,开启抽气器达到规定真空度后,先通入管内介质,再启动风机,以免管内冻结无法运行. 6.停车时,应用低压蒸汽吹扫并排净凝液,以免冻结和腐蚀. 7.开车前应将浮动管箱两端的紧定螺钉卸掉,保证浮动管箱在运行过程中可自由移动,以补偿翅片管热胀冷说的变形量. 82.管束维护注意事项？ 答:1.检查管束各密封面不得有泄漏现象.如有泄漏时,丝堵式管箱可将丝堵适当拧紧,仍无效果时,应停机更换垫圈或换丝堵（凡需更换垫片或螺接紧固件时,应先停机并将介质防空,然后进行）. 2.翅片管端泄漏时,允许将管子重胀.重胀次数不得超过2次,并注意不要过胀.无法用胀接修复时应更换翅片管.作为临时措施,也允许用金属塞堵塞. 3.如需到管束表面上检查时,应在翅片管上垫以木板或橡胶板,以免损坏翅片. 4.铝翅片如被碰倒时,应用专用工具（扁口钳）扶直. 5.定期清除翅片上的尘垢以减少空气阻力,保持冷却能力.清除方法用压力水或压缩蒸汽冲刷. 6.检查管束热偿结构工作是否正常,浮动管箱移动必须灵活,不允许有滞卡现象. 7.定期维护时,应用蒸汽及水冲刷管束内部,务必将污垢除净.并应检查腐蚀厚度,其值不应超过规定值（碳钢为3毫米）.检查后重新安装时.应更换丝堵垫片及法兰. 8.定期维护时,应在管束外表面（不包括翅片表面）涂一层银粉漆. 83.如何调整叶片与风筒的间隙？ 1. 用已装好的一只叶片的叶尖来校正,叶片与风筒壁任意一点的径向间隙应满足如下要求: 3若叶片与风筒壁任意一点的径向间隙不满足上述要求,则应采取以下措施: a.将风筒连接用的石棉橡胶垫去掉,拉紧风筒. b.在风筒连接处加垫,扩大风筒径. c.调整吊架的位置来调整叶片与风筒的间隙. 3.予安装角的选定？ a.手调风机及自调风机叶片予安装角的选定应满足规格型号及性能参数表中的叶片安装角（自调风机按最大安装角装称为正装,即增加气源角度变小）. b.不停机手动调角风机叶片的予安装角应选为0°,旋转不停机手调角风机的手轮,使角度指示对准“0°”.注意:柱塞位于上死点时,叶片角应为18° 84.试车前应注意事项？ 1.不论何时开机,包括日常的停机维修后的开机,开车前均检查半圆挡环是否卡进了叶片座的圆槽内,叶片定位的顶丝是否顶紧了检查各螺接件的紧固是否良好,确认没有松动后,将安全网装上,然后准备开机运行. 2.电机接线应保证风机叶轮俯视按顺时针方向旋转. 3.风机严禁一次性启动,要逐渐启动（可通过多次开关实现）,各部件都正常后方可进行试运行,运行一小时后停机检查各部件,无异常现象方可投入正常运行. 85.维护保养及使用注意哪些事项？ 1.经常性巡检 a.运行中有无异常性声音和振动. b.回转部件有无过热、松动. 2.定期维护保养 a.每三个月通过注油嘴加注锂基润滑油. b.定期调整三角带的松紧度,并检查三角带胶带的磨损程度,磨损严重的应及时予以更换. c.全面检查各零、部件的紧固状态一年一次. d.风筒与叶轮的径向间隙检查一年一次. E叶片角度及叶片沿风机轴向跳动应每年检查、调整一次. F清除风机叶片表面油污,检查叶片损坏,半年一次. 3.使用注意事项 a.风机使用角度不得超过规定的调角范围以防电机过载. b.加注黄油不应超过油腔的2/3,以免轴承过热. c.每次检修和更换电机时,必须注意接线相应,应保证风机叶轮俯视顺时针方向旋转. 86.常见故障及排除方法 | 
