蒸发式空气冷却器在干法乙炔生产中的应用

蒸发式空气冷却器在干法乙炔生产中的应用

卢玉鹏,汪河文,张进学,高峰

金川区金泥干法乙炔有限责任公司  甘肃省金昌市  737100

摘要：在可持续发展战略还有生态文明建设工作持续深入推进的背景下，传统的湿法乙炔生产工艺呈现出了较大的不适应性，干法乙炔生产工艺则凭借着节能环保的优点逐渐成为了乙炔生产活动中的主流技术。而对于干法乙炔生产来讲，蒸发式空气冷却器能够对其节能降耗成效产生决定性的影响。为此，文章先是对蒸发式空气冷却器传热方式做出了简要介绍，并基于此针对蒸发式空气冷却器在干法乙炔生产中的运用策略做出了深入探讨，以此确保干法乙炔生产活动能够顺利高效地开展下去。

关键词：蒸发式空气冷却器；生产作业；干法乙炔；原理构造

前言：近几年，随着技术工艺的不断更新发展，干法乙炔生产活动逐渐有了更高的经济性以及安全性，其相较于传统的湿法乙炔生产工艺而言，在节能、降耗、环保还有安全生产等方面有着更为明显的优势。而对于蒸发式空气冷却器来讲，其能够对干法乙炔生产活动发挥出锦上添花的作用，从而促使乙炔生产活动真正地走上节能减排的道路。因此有必要对蒸发式空气冷却器在干法乙炔生产中的运用做出深入研究，从而确保蒸发式空气冷却器能够充分发挥应有效用。

1 蒸发式空气冷却器传热方式分析

对于蒸发式空气冷却器来讲，其工作原理为高温乙炔气能够从冷却器入口有效进入到相应的换热盘管当中，此时热量可以通过管壁内表面快速地传递到管壁外表面当中的水膜，这些水膜在有效吸收热量后逐渐进行蒸发，最终与管外的相应逆流冷空气进行接触传热，从而将热量传给空气，对于这些空气来讲，其通过收水装置后，可以直接被轴流风机有效地强制排出[1]。在实际工作中，冷却器的排放方式主要包括接触传热以及蒸发传热两种类型，具体如下：

1.1接触传热

对于接触传热而言，依照介质状态可以划分为以下3个主要环节：1、喷淋水以及冷空气之间的传热；2、相应的水膜以及高温乙炔之间的传热；3、完成蒸发后的水汽以及收水装置之间的传热。在实际工作中，接触传热有效带走的热量主要为显热，结合有关研究来看，通常情况下，该部分热量能够在冷却器实际总传热量当中占大约20%-25%。对于部分气候偏冷的，冬季温度能够达到-20℃～-40℃的地区来讲，借助接触传热大体上便能够将整个系统所有的热量带走。所以对于这些地区的相关企业来讲，进入冬季通常情况下只需要将蒸发式空气冷却器当中的轴流风机打开即可，从而完全借助冷空气开展降温工作。

1.2蒸发传热

对于蒸发传热活动来讲，其主要在相应换热盘管外表面上开展，这种传热方式带走的热量通常为潜热，在实际运转期间，管外壁上存在的水膜能够借助从液相有效转变为气相的形式实现热量的充分吸收，以此达到显著降低管当中乙炔气温度的目的。结合有关研究来看，通常情况下，该环节带走的热量能够在冷却器整体传热量当中占比约75%-80%之间。如果是在较为炎热的夏季，实际占比能够得到进一步提高，一般能够得到90%及以上[2]。

2 蒸发式空气冷却器在干法乙炔生产中的应用研究

2.1 保证安装水平

    由于蒸发式空气冷却器当中的相应换热盘管实际设计制造时沿着流程方向存在着一定的坡度，所以在实际制作设备基础以及安装设备时，必须要保证水平，以此避免对冷却器实际运行期间的换热成效产生不利影响。

2.2 做好冷却水控制工作

对于蒸发式空气冷却器而言，其在实际运行期间，因为盘管表面的水会持续地进行蒸发，所以若是未能及时补充或者是更换水，则必然会导致水箱当中的水出现Ca2+以及Mg2+浓度不断升高的问题，这样比较容易形成较多的水垢以及污垢，从而导致盘管本身的换热能力持续下降，进而影响传热效果。因此，为了避免换热盘管外壁出现结垢问题，需要对水箱当中的冷却水质量做出严格管控。而目前来看，我国有关水的硬度以及碱度方面主要以CaCO3计，将其作为统一尺度来开展水质情况的分析以及判断工作。结合有关实践研究来看，在冷却器实际运行期间，水箱当中的水若是能够将其指标有效地控制在pH值处于7-9之间、硬度处于100mg/L以下（以CaCO3计），那么便可以相对较好地避免换热盘管出现结垢问题。除此之外，如果盘管表面产生的结垢已经达到1mm及以上，那么整个冷却器的实际冷却效率将能够降低大约50%，所以此时必须要及时开展备用设备的切换工作，然后对切除出来的相应冷却器开展统一的清洗以及维护工作[3]。

2.3 做好冷却水pH值控制工作

    目前来看，尽管换热管在实际投入使用之前均开展了镀锌防腐处理工作，但在冷却器实际运行期间，还是需要严格管控好一系列外部环境因素对换热管本身产生的不必要的腐蚀，从而进一步延长设备的使用寿命，保证冷却器能够稳定高效地发挥应有价值和作用。实际操作中，除了需要控制好水本身的硬度之外，还应该动态化地检测水箱当中冷却水本身的pH值，尽可能地将其调控在6-9之间。

2.4 做好其他控制工作

在将蒸发式空气冷却器运用于干法乙炔生产活动中时，除了需要做好上述工作之外，还应该结合实际情况落实好以下几个方面的工作，以此确保蒸发式空气冷却器能够稳定高效地进行运行，从而进一步提高干法乙炔生产效率和质量。

1、在进入到冬季之后，若是天气较为寒冷，可以将循环水系统以及喷淋系统进行停用，然后将轴流风机进行开启，但是需要确保冷却器水路中不存在任何水残留，从而避免冻裂一系列管件。

2、在条件准许的前提下，可以尝试着在冷却器本身的进出气口管道位置以及进出液口管道位置合理地加装一系列温度还有压力监测仪表，这样能够实时动态地对整个设备的实际运行状态做出监控，从而及时发现问题及时进行调整，保证冷却器能够实现高质量运行。

3、如果水箱当中的喷淋水存在着明显不均匀的问题，必须要及时对喷淋系统开展全面仔细的检查工作，以此确认系统是否出现了损坏以及堵塞等相关问题，并及时做好相关处理工作。

4、在实际开展检修活动时，需要提前确认设备电源目前已完全断开，同时悬挂好相关的断电标识，待一切准备工作完成后才能开展检修活动，从而避免出现不必要的安全事故。

5、对于水箱当中过滤器来讲，需要保持清洁，相关工作人员应定期开展检查工作，并且对过滤器表面存在的树叶以及毛絮等一系列杂物开展及时有效的清理工作。

6、在蒸发式空气冷却器实际运行期间，对于轴流风机已经设定好的一系列变频调节参数，相关工作人员严禁擅自进行更改，如果有必要进行调节，还应该保证在风机本身额定临界转速内开展调节工作，以此防止由于转速过快导致风机叶片出现损坏问题[4]。

结语：综上所述，新时期我国大力倡导节能减排，强调持续加大技术革新力度，以此实现各类生产活动与生态环境之间的协调发展，从而在实现经济稳定健康发展的同时，保证生态环境不会受到过大的破坏和影响。蒸发式空气冷却器在干法乙炔生产活动中可以发挥出节能降耗的重要价值和作用，所以文章针对该冷凝器在干法乙炔生产中的应用策略做出了深入探究，以此进一步提高干法乙炔生产活动的节能环保能力，从而助推相关产业实现健康长远的发展。

参考文献：

[1]王颖,黄翔,寇凡,等. 数据中心用板翅式间接蒸发冷却器二/一次风量比的试验研究[J]. 流体机械,2022,50(6):11-17.

[2]柳加喜,王彦东,张隆刚. 干法乙炔无填料洗涤冷却塔研究[J]. 聚氯乙烯,2022,50(3):20-21.

[3]杜妍,黄翔,王颖,等. 数据中心空气侧蒸发冷却技术性能及适用性分析[J]. 制冷与空调（四川）,2022,36(1):105-110.

[4]于号,李征涛,王智楷,等. 间接蒸发冷却器在干湿模式下的冷却特性[J]. 化学工程,2022,50(6):38-42,60.