蒸发式空冷器使用说明书

操作使用说明蒸发式空冷器操作使用说明安装、使用和维护本设备前，应仔细阅读本使用说明书！一、作用与用途蒸发式空冷器是甲醇（合成氨）生产系统装置中冷却换热设备最新换代节能产品，它是甲醇（合成氨）生产系统装置中主要换热设备之一。又称甲醇（合成氨）冷却器。蒸发式空冷器作用是经过冷却盘管蒸发换热和冷却翅片空气换热，将生产系统装置中高温高压气体进行冷却或冷凝成液体、或对较高温度液体进行冷却。从而达成生产工艺要求。蒸发式冷却器主要应用于甲醇、合成氨等生产系统合成工序、精馏工序、压缩及变换工序、冰机系统、蒸汽冷凝等关键工艺过程。分为压缩机级间冷却、甲醇（合成氨）合成气冷却冷凝、甲醇精馏工序冷却（冷凝）、天然气或焦炉煤气转化工序气体冷却、净化工序冷却（冷凝）等。为年产10万吨及以下、18万吨及以下、30万吨及以下成套设备。蒸发式空冷器系列产品还适适用于炼油、化工、冶金、制冷、轻工、电力、食品、饮料等行业。二、产品结构与工作原理图一蒸发式空冷器由空冷式冷却翅片部件、蒸发式冷却盘管部件、水箱及自动补水喷水和水处理装置（包含水泵、自动补水浮球阀、专用喷嘴等）、进风百页窗及轴流风机和自动变频控制器装置（包含进口变频控制器、大口径轴流风机）、热浸锌底座及框架、静电喷塑外壳、工艺管口等组成（见图一）。采取不锈铝或热浸锌翅片、304不锈钢无缝钢管或10＃碳钢无缝钢管热浸锌、钢板为热镀锌板或冷轧钢板静电喷塑，水泵、风机配套电机采取防爆户外型，全部螺栓及固定件均进行防腐防锈处理。图一蒸发式空冷器是以水和空气为冷却介质，利用循环冷却水蒸发潜热和含水蒸气空气带走被冷却（冷凝）气体中或被冷却液体中热量。工作时循环冷却水由水泵送至冷却盘管部件上部喷淋水管中，经喷嘴均匀地喷淋在冷却盘管外表面，形成一层很薄水膜。高温高压气体或高温液体从盘管部件和翅片部件上部集管进入，分配给每一根冷却管，冷却管内热量经过管壁传给管外表面水膜，使水膜蒸发，从而实现热量交换。而水膜蒸发成为水蒸气后与空气混合成为湿空气，由轴流风机引抽经过冷却翅片部件，对冷却翅片管内高温高压气体或高温液体进行冷却，从而实现又一次热量交换。经过热量交换湿空气被引抽至设备外进入大气当中，没有被蒸发循环冷却水吸热后滴落（滴落过程中被冷却）到下部水箱内，与补充新鲜水（由浮球阀自动补给蒸发掉水份）混合供水泵循环使用。三、产品特点与关键技术蒸发式空冷器是依照热力学、传热学工作原理，采取蒸发式冷凝器与风冷冷凝器相结合换热机理，是最新一代高技术高性能高品质换热设备。合理配管和设计参数优化设计，使流体流动阻力控制在工艺技术要求范围以内；利用轴流风机引抽风造成盘管箱内负压，加大了水分蒸发从而加强了换热；专用喷嘴使冷却水最大程度与盘管表面接触换热；冷却翅片部件设置避开了水在高温状态易结垢现象，从而使蒸发式冷却器单位面积热负荷得到显著提升，并延长了设备使用寿命；采取了装卸灵活百页窗，防止了同类产品经过长时间运行使进风口被堵降低换热效果现象，更能适应恶劣工作环境；高效脱水器具备预防腐蚀及生化侵蚀作用，且其独特多曲面结构能有效地搜集湿空气中水分，使水飘逸率可降低到最低。预冷技术——高温高压气体在冷凝冷却前先进行预冷，经过从蒸发式冷却器盘管中排出湿空气在排入大气前进行大风量、大温差冷却，可使高温高压气体得到冷却。本项技术可达成三个目标：①提升了蒸发式冷却器冷凝冷却效果，经实践证实传热效果可提升10%以上；②减缓了盘管外表面结垢现象，提升了设备使用寿命；③利用自然空气冷却节约了能源。减缓结垢技术——经过预冷后进入冷凝冷却盘管气体温度较低，最大程度避开了水在高温易结垢现象，减缓了盘管外表面结垢速度；增大了传热表面配水量，可阻止水在蒸发时垢质聚集。冬季干运行技术——因为冷却翅片部件应用，使设备在冬季停水干运行时性能得到保障，利用了自然界天然强冷空气能量进行热交换，真正达成了节水节能效果。变风量控制技术——传统冷却器风量控制方法主要是经过调整风机叶片角度或采取双速电机及调整百页窗开启度进行调整。当需要降低风量时，只能经过放走多出风量实现，造成能源浪费。经过最新变频控制技术来控制风机风量，使冷却器节能效果显著。工艺设计时可在冷却器出口安装温度传感（变送）器，它能够将温度改变转换成以4～20mA模拟信号传送到DCS或变频控制器控制部分，由变频控制器对风机转速进行自动调整，从而实现风机变风量节能要求。蒸发式空冷器具备结构紧凑、安全可靠、运转功率小、运行成本低，节水节电、噪声小、不污染环境，防腐能力强、使用寿命长、安装方便快捷、操作维护简单，是现在最为理想节能型冷却换热设备之一。四、规格型号蒸发式空冷器按使用工序和冷却工艺划分型号。产品型号举例：BZKL－1200（Y）（H）（B）/1,2BZKL－表示“变频蒸发式空冷器”，统称蒸发式空冷器1200－表示名义换热量，单位kW（设计换热量见铭牌或总图）Y－表示压缩机压缩工序使用H－表示合成工序使用B－冰机冷凝工序使用1，2－表示使用工序中详细工段或位置五、安装与操作使用依照蒸发式空冷器工作原理，要求其周围环境应有良好通风条件，提供充分新鲜空气以满足其需要，所以蒸发式空冷器在设计安装位置时要充分考虑空气流通及进风口和出风口方位。蒸发式空冷器与周围物体或建筑物最小间距应大于2米，长度方向应大于2.5米。假如碰到多台设备大规模安装，因为热交换总量和新鲜空气需求量增大，会引发本身环境恶化，这时最小间距还应该增大。安装注意事项及详细安装步骤：蒸发式空冷器基础应平稳牢靠，周围应有足够空间以确保管路安装和维护空间;轴流风机出风口应高于相邻建筑物1米以上，蒸发式空冷器应放置在没有热空气进入位置，尽可能使设备长度方向朝向常年主导风向;连接管路或电路必须经过专门设计，确保连接管路不会对设备造成震动和位移，确保设备能够单独运行和维护保养，确保设备用电和电气控制系统稳定可靠。为确保设备内部干燥以防腐蚀，出厂时设备内部充有大于0.05MPa纯净氮气。1、设备吊装应尤其注意设备吊装工具刚度和强度，同时必须使用柔性吊具以防损伤设备。吊装时注意设备平衡，预防设备变形。设备分三部分吊装，设备上部（又称上箱）、设备下部（又称下箱）、轴流风机，应尤其注意设备质量分布，设备上箱占总质量75％左右、设备下箱占总质量24％左右、轴流风机占总质量1％左右。起吊前请查阅设备铭牌上总质量。1.）吊装设备下箱在设备平台或基础上就位，方位准确、找好水平，然后将设备底座与设备平台焊接牢靠或牢靠上紧地脚螺栓。2.）吊装设备上箱放在设备下箱之上，上下箱之间用密封胶密封，同时固定好上下箱。3.）吊装轴流风机于设备上箱，将轴流风机固定于风机孔板上。禁止在设备上站人配重，禁止吊装设备时下面站人。2、设备安装1.）上下箱合口处必须夹密封胶进行密封。预防接口处漏水。2.）设备固定好后，连接固定上下箱之间水管、安装自动供水浮球阀，连接固定供水管路、溢流管路、排污管路。3．）按轴流风机和水泵用电要求连接电路，按变频器使用要求进行与轴流风机和控制系统连接。（见附图一，附图二）4．）连接管路应该考虑到扩充弹性和系统各部件收缩变动，全部管路吊架、支架应能独立支撑全部管路，不能使设备受力。5．）设备应考虑一定减震方法。6．）设备外接管路和阀门请严格按照系统工艺设计进行。3、设备使用1．）首次运行和长时间停车重新起动在首次起动和停机一段时间之后再运行，应该彻底检验和清洗。a.去除设备内部和空气进风栅处杂物，如树叶、泥土等物。b.清洗水箱，用清水冲洗洁净后方可放入清水。c.假如过滤器被杂物缠绕过多，请拆下过滤器清洗后重新装上。d.检验喷头是否有损坏，如有更换后方可开机。e.用手转动风机是否运转正常。在重新起动前，请润滑风机电机轴承。（第一次运行不须加注润滑油，因出厂时已加过润滑油）。f.在每次重新运行前检验浮球阀开停位置是否正常。g.水泵起动前，应手动盘车后再行通电运行。检验转动方向是否与水泵壳上箭头方向一致，不然调整后再起动。h.检验水泵、风机电机三相电流是否平衡，电流不能超出铭牌上电流额定值范围。停机时间较长，必须测试电机绝缘程度是否达成铭牌要求。频繁开启每小时不得超出6次。2．）设备试车、运行、吹扫排污等请严格按照系统工艺设计进行。同时在设备使用中应注意：在系统进行水汽联动时，须开启风机和水泵，以防止因管道温度过高使得设备内部部件损坏。不宜采取停顿设备某台风机方法来进行风量调整。因为这么会造成风短路而影响设备换热（见图二），而应采取全部风机同时启停，经过变频器对风机转速和风量进行调整方法。水泵出口调整阀全部打开，并不意味着水泵工作点和效率达成最好。水泵出口调整阀除了有对水量进行适当调整作用外，还具备调整水泵出口压力作用。本产品在设计时已经考虑了设备喷淋水量和水泵出口压力对应关系。当出口阀开启度过大，会使水泵工作在超流量状态，使得电机工作电流过大，引发电机发烧。将出口调整阀调整到适当状态是电机长久稳定运行确保。通常情况下，出口调整阀开启度在1/2～2/3较为适宜，可依照现场实际情况对开启度进行修正。在长久运行中，还应依照工艺实际运行和气候改变，对各设备水量进行适量调整。出口调整阀全开启和关闭状态见图三。a．正常风流向b。停顿一台风机后风流向图二图二a．水泵出口调整阀全关闭状态b。水泵出口调整阀全开启状态图三在设备使用过程中，应保持水箱水位不低于水箱高度4/5，过低水位会让水泵产生气蚀现象，并使得设备喷淋水量不足，影响换热。图三3．）冬季运行因为设备是常年运行，所以必须考虑在环境温度降到0℃以下时循环水防冻问题。通常采取以下几个方法。a.干式运行。在冬季运行时，环境温度远远低于设计工况，在一定温度条件下（平均温度低于-5℃时或最高温度低于0℃时），蒸发式空冷器可考虑停供冷却水而不再进行喷淋，亦可满足系统需要。b.设置水箱电加热器。能够在冷却器水箱内安装电加热器来处理冷却器在间歇运行时间内可能出现冻结现象，并在泵及泵吸、排水管路上外裹保温层。c．热负荷容量控制，为维持足够高喷水温度，第一步是设备运行在尽可能大热负荷下。第二步是降低设备容量，用变频器控制风机转速，经过降低风速来预防结冰。必要时能够关掉风机，来预防结冰，或溶解冰块。在恶劣环境下，假如经过关停风机不足以预防结冰，则能够将风机反转。经过将暖风吹进脱水器，来溶解冰块。但风机反转时间不能超出30min，不然将会引发脱水器和换热器结冰，冻坏设备。在正转和反转之间，间隔时间不得少于40秒钟。六、维护与注意事项1、开停机维护1．）在进行二十四小时负载运行以后，要进行以下维护工作：a.检验设备是否有不正常噪音和震动；b.检验水箱内运行水位是否充分，不然调整浮球阀杆来补足水位；c.清洗过滤网，重新装好；d.检验喷头和传热部件。2．）停机维护及保养：在进行任何维护和检验之前，确认全部电器部分都处于断电状态。每当设备长时间停机时，必须进行以下保养工作。a.去除设备内或进风栅处杂物，如树叶和泥土；b.排除水箱内树叶和杂草；c.卸下过滤器清洗后重新装好；d.盖好风机排风口，以免杂物进入设备内部；e.关闭补水管路阀门，排干供水管路中积水（冬季做好防冻工作）；f.检验防腐系统完整性；g.检验检修平台是否有杂物。2、浮球阀浮球阀是在设备运行过程中用于对水箱进行自动补水部件。阀工作压力范围在0～0.2MPa，假如补水管道水压过高，会使浮球阀失灵继而损坏，所以，需要经过调整补水管道上阀门开启度来控制水压。3、日常维护1．）维护项目a.设备在使用过程中，要尤其注意旋转部件运转情况，如发觉异常响声要立刻停机检验。不然会造成机件损坏。b.当设备在低于冰点环境温度下运行时，需要愈加频繁检验各部分机件。c.在首次运行24h后和每季度都必须对机械各部件进行检验。d.在进行任何检验时，必须确认已切断电源后方可进行检修；e.冬季完全停机时必须放空各管路中水，以防管路冻结。f.防止水泵开、停过于频繁，这会造成冷凝盘管交替干燥和潮湿次数，将会促进冷凝盘管表面水垢形成。不能用开停水泵来做为能量调整方法。2．）维护须知a.为降低换热管结垢请使用软化水或经过处理普通水。b.请定时清洗水箱和更换新水，确保水质新鲜。c．电机轴承润滑请使用锂基3号润滑脂（MP-3）。5、安全注意事项1.）设备操作、维护和检修必须由专业人员进行，而且对设备、相关系统和控制及本手册程序非常熟悉，在运输、吊装、安装、操作、维护及维修本设备时，必须使用正确程序和工具，以防设备损坏和人员伤害。2．）风机、水泵等用电设备接线必须由专业电工操作。3．）风机、水泵外壳应可靠接地。4．）禁止风机、水泵在缺相、漏电情况下开机使用。5．）禁止在无水状态下使用水泵。6．）风机、水泵旋转方向应与铭牌箭头一致。7.）不得对冷却盘管和冷却翅片及系统管道等进行带压施焊。8.）设备上扶梯和平台是供安装时接线及检修时使用，除了这些工作之外，禁止攀登扶梯，预防引发人身伤害。9.）对没有确认切断电源之前，不得对风机、水泵等运转机械部件进行维修操作。10.）假如要改变风机转速进行变频调整，必须由专业人员按设计好方案和程序进行调整，且必须按风机额定临界转速之内调整。不得任意调高风机转速，以免损坏风叶。七、其它依照各地水质和空气质量来确定对蒸发式空冷器维护周期和范围。空气对设备最有害空气是大气中含有大量工业废气、化学烟雾、盐分和灰尘，这些杂质进入设备被循环水吸收而形成腐蚀性溶液：水当水被蒸发时，原来溶解在水中固态物质则被留下来，这些留下来固态物质可能是酸性也可能是碱性。这些固态物质对设备是有害，它们在水中被不停浓缩，便产生水锈而加速对设备锈蚀。这些杂质含量多少是决定设备主要检修维护项目标周期和水处理程度。并可经过简单连续排污和复杂生物水处理系统来改变。1．水质处理在蒸发式空冷器中，主要是经过蒸发一部分流经盘管循环水来冷却。当水蒸发时，原来存在水中杂质还留在