Аппараты воздушного охлаждения (далее АВО) представляют собой разновидность сборно-разборного теплообменного оборудования. Они предназначены для охлаждения жидких и газообразных рабочих сред, а также для конденсации паровых либо парожидкостных продуктов.
Конструкция
Основными частями АВО являются теплообменные секции, лопастные вентиляторы, электродвигатели, диффузоры с воздухопередающими коллекторами, опорные металлические конструкции. Выбор конструкции конкретной модели осуществляется по результатам теплогидравлического расчета. Он выполняется на основании следующих исходных данных: наименования и расхода охлаждаемой среды, ее начальной и конечной температуры, а также температуры окружающего воздуха.
Теплообменные секции крепятся к несущим металлоконструкциям аппаратов, их располагают горизонтально, вертикально или наклонно. Эти секции состоят из пучка оребренных труб, распределительной камеры, входных и выходных штуцеров, воздушников, дренажей. По расположению трубных пучков оборудование подразделяют на аппараты горизонтального, вертикального, зигзагообразного, дельтаобразного типов.
Вентиляторные узлы с диффузорами монтируют над теплообменными пучками либо под ними. Первый вариант предусматривает охлаждение нагретого теплоносителя вытяжным способом, второй – нагнетательным способом. Электродвигатели устанавливают под диффузорами, обычно на металлической раме или бетонном постаменте. Скорость вращения вентиляторов регулируется посредствам частотных преобразователей.
Опорные металлоконструкции возводят на заранее подготовленном фундаменте. Они состоят из вертикальных стоек, поперечных и продольных балок, диагоналей, укосин, распорок. Некоторые модели АВО могут комплектоваться входными, вытяжными или переточными жалюзи для регулирования потока охлаждающего воздуха. Управление жалюзийными устройствами выполняется вручную либо автоматически.
Контроль температуры поступающего воздуха осуществляется температурными датчиками, а уровня вибрации двигателя – вибровыключателями. Во избежание замерзания рабочего продукта под теплообменными секциями устанавливают трубные пароподогреватели. Также в объем поставки могут дополнительно входить площадки обслуживания, тележки для транспортировки электродвигателей, трубные коллекторы, ответные фланцы для присоединения к трубопроводам.
Материалы
Выбор материального исполнения частей АВО зависит от состава охлаждаемой среды, технологических параметров, климатических условий. Чаще всего корпусы теплообменников, металлоконструкции и диффузоры изготавливают из углеродистых и низколегированных сталей. Распространенными материалами являются стали 10, 20, 09Г2С, 10Г2, 17ГС. Внутренние трубы также допускается производить из сталей 15Х5М, 12Х18Н10Т, 08Х22Н6Т, 10Х17Н13М2Т. Для защиты от коррозии на поверхность изделий иногда наносят горячеоцинкованные или лакокрасочные покрытия.
Применение
Аппараты воздушного охлаждения часто применяются на предприятиях нефтегазового комплекса и химического производства, в энергетическом секторе. Их используют на различных установках для охлаждения следующих рабочих сред:
• сырьевые парки – товарный керосин, бензин, дизельное топливо;
• компрессорные станции морских газопроводов – природный газ;
• верхние участки нефтепродуктовых колонн – пар, парогазовые смеси;
• нефтехимические подразделения – низковязкие нефтепродукты и кислоты;
• установки водоподготовки – оборотная вода, водные растворы гликолей;
• производство аммиака – моноэтаноламин, азотсодержащие газовые смеси;
• насосно-компрессорные агрегаты – технический воздух, машинное масло.
Большинство модификаций АВО отличается компактностью, низкой металлоемкостью, простым техническим обслуживанием. Аппараты позволяют охлаждать рабочие среды до заданных температур с высокой точностью. Правильная эксплуатация оборудования гарантирует получение качественной продукции, безопасность обслуживающего персонала и длительный срок службы установок.