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应用能源技术
空冷器的防冻设计
林宝森
（哈尔滨空调股份有限公司，哈尔滨150088）
2010年第4期（总第148期）
摘要：针对空冷器在运行过程中，防止进口空气温度过低，导致工艺介质出现结冻等问题。提出了预防措施，并对几种措施进行了详细的论述。
关键词：空冷器；防冻保护；热风循环
中图分类号：TU831.36文献标志码：A
文章编号：1009-3230(2010)04-0001
Frost-proofDesignofAirCooler
LIN Bao-sen
(HarbinAirConditioningCO.Ltd.，Harbin150088）
Abstract: This paper introduced the problem of low inlet temperature and freezing process mediate, offering prevent methods and discuss several methods particuiariy.
Key words: Air cooler; Protection of prevent frostbite; Heated air circulation
在低温环境下，高粘性、高凝固点的工艺介质
如采用空气冷却器进行冷却或冷凝，为保持换热管管壁温度等于或高于规定的最低管壁温度以避免出现操作问题，空冷器一般采用防冻保护措施。
空冷器防冻保护的原因 1
在规定的最低管壁温度下，管壁温度接近介质的临界工艺温度，工艺介质流体就容易发生凝固、堵塞和冻结等现象。临界工艺温度包括凝固点、倾注点、结蜡点、露点（如果冷凝引起腐蚀）、水合状及其他可能出现操作困难的温度。
在低温环境下，空冷器的防冻保护主要包括以下6种情况：
(1)水和水稀释溶液
水和水稀释溶液具有高的管程侧传热系数，导致相对高的换热管金属温度。当存在这些介质时，需要简单的防冻装置系统，如空气流量控制系统。极低温度下启动和停止可能要求附加措施。
(2）蒸汽全凝器
蒸汽全凝器是单程易发生蒸汽从上（较热）管排出口端到下（较冷）管排出口端的回流。这
收稿日期：2010-02-10
修订搞日期：2010-03-06
作者简介：林宝森，男，哈尔滨空调股份有限公司。万方数据
通常导致不可凝的杂质在靠近较低换热管出口端聚集。不凝物的存在导致功能降低及较冷换热管内冷凝物的过度冷却和可能冻结，也可能出现腐蚀。在稳定条件下，空冷器底部和顶部排管和冷空气相接触的先后次序不同，各排管的蒸汽冷凝区和冷却区的分配是不样的。如图1所示，由于底部排管首先同冷空气接触，如果最上面的管排，冷凝在管子末端终止，则在底排管，冷凝在管子中间的某一点终止，其余管长形成冷却区。冷凝液急剧过冷却，在低温下可能引起冻结。图2 说明了蒸汽冷凝器因不凝气聚集所产生的问题。由于第二排管冷凝的蒸汽量较第一排少，这样，第二排具有较低的压力降。出口管箱的压力等于入口管箱的压力减去流体流过第二排管时的压力降，所以出口管箱的压力超过第一排管的出口压力。这样，导致蒸汽进人第一排管的两端，不凝气在第排管末端聚积，一直延伸到管长AB。等到第一排管末端压力等于出口管箱的压力，第一排管的蒸汽才排入出口管箱。由于第一排管只有教少的带有不凝气的蒸汽流过，AB这段管壁变冷了。当冷凝水流过这段管子时，凝结水就有可能冻结。避免这种情况的措施是帮助减小或消除回流进较冷换热管的蒸汽量。