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一

交流电机冷却器的应用

　　水作为理想的冷却介质，被传统工业冷却系统长期广泛的使用，但是随着水资源和能源的匮乏以及环保意思的增强，节水、节能的空气冷却器在近40多年来获得了迅速发展。

空气冷却器是一种以环境空气作为冷却介质，对管内高温流体进行冷却或冷凝的设备，简称空冷器。空冷气因其使用对水源没有限制，对厂址的选择要求较低，而且空气可以随意取用，不会产生环境污染问题。因此，空冷器可以更好的帮助企业节约生产成本，产生更好的经济效益。空气冷却器己经成功的、经济的运用于蒸汽、高沸点有机物蒸汽及石油蒸馏的蒸汽、汽油、液氨的冷凝等液体的冷却。

二

空冷器的基本结构

　　空冷器主要包括以下基本部件：管束、风机、构架、百叶窗、风箱和附件等。

2.1空冷器的分类

　　空冷器按通风方式可以分为鼓风式（强制通风式）和引风式（诱导通风式）。鼓风式的风机放在管束的下面（图2）。引风式的风机放在管束的上面（图3）。引风式抽出的风是经过换热的热风，因此所需功率比鼓风式的要大10%。但因空气在管束之间的分布比较均匀，同时抽出来得热风不容易被吸回空冷器，而且因管束表面有60%倍遮盖，受太阳、雨和冰雹的影响小，所以大多数空冷器都采用引风式。但当空冷器出口温度应限制在100℃以下，以防对风扇叶片、轴承、V型皮带或其它热空气中的机构部件的可能损害，同时对于入口温度高于180以上的流体，应采用鼓风式结构。

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　　空冷器还可以按管束布置方式分为：立式、水平式、斜顶式；按冷却方式分为：干式空冷、湿式空冷（包括增湿型、喷雾蒸发型、湿面型）、联合型；按御寒方式：热风内循环式、热风外循环式、蒸汽伴热式等等。本文在此不做更多的叙述。

2.2 管束

　　管束是空冷器的核心部件，空气横向掠过管束以冷却管内的热流体，达到换热目的。管束主要由翅片管、管箱及框架组成，如图4所示。其造价约占空冷器主体的60%。水平管束是较常用的空冷器布置，通常也较经济。用于冷凝的单管程管束的翅片管应向流体出口方向倾斜，倾斜度较少为1:100.。管束在框架上的横向位置，至少应在两边各有6mm或一边有12mm的移动量。在管束较低一排的翅片管下面应设置支撑梁，支撑梁间距不应超过1.8m，且与管束侧梁用螺栓固定或焊接；支撑梁部位的各排翅片管应有支撑件。

　　管箱的侧面与翅片管相连，一方面把由入口管输送来的液体均匀分配给翅片管，同时又把从翅片管流出的液体汇集起来，经出口排出冷却器。在管箱设计时应对管束运行中的热变形问题予以足够的重视，通常将管束两端的管箱分别做成固定式和浮动式两种。依靠浮动管箱沿管轴线方向的自由浮动来消除热应力。

2.3 风机

　　风机在空冷器强化传热过中起着关键的作用，风机性能的优劣是衡量空冷器性能优劣的重要标志。风机由叶片、轮毂、支架、传动机构、风筒及电机等组成，典型的空冷器风机结构。

　　由于空冷器需要的风量很大，而需要的压头却不是很大，所以空冷器的风机采用低流风机。风机的一般直径为1.5m~9.14m，国内风机的叶片数均为4片，国外有4片、6片两种。为了控制风机的噪声，风机叶稍速度不得超过60m/s。叶尖速度一般均在50m/s甚至40M/s左右。

风机回转的较小面积应不小于管束迎风面积的40%。风机对管排中心线的扩散角不大于45°，且风机的轮毂上应设有防止或空气倒流的回流挡盘。风机叶片与风筒内壁之间的景象见习，不应大于风机直径0.5%和16mm中的较小值，且不小于9mm（直径小于2.4m的风机不小于6mm）。

2.4构架

　　空冷器的构架应有良好的稳定性，通常由型钢组成，很少采用钢筋混凝土结构。

　　构架可以数台连成一组，也可以单独使用一台。独立使用的一台称为闭式，用“A”表示，其余称为开式，用“B”表示。

　　构架上连接管束和风机的风筒有方箱式、过渡锥式和斜坡式，如图7所示。方箱式一般用于鼓风式，引风式也有使用，其制造方便，但是材料消耗更多。过渡锥式多用于引风式，也有用于鼓风式，结构较简单，材料消耗少，空气阻力小，但是制造及安装水平要求较高。斜坡式在引风式中使用较多，也有用于鼓风式，它兼有过渡锥式材料消耗少，空气阻力小及方箱式制作简单、刚性好的优点。