簡介
空氣冷卻器簡稱空冷器,以空氣作為冷卻劑,可用作冷卻器，也可用作冷凝器。空冷器主要由管束、支架和風機組成。空氣冷卻器熱流體在管内流動，空氣在管束外吹過。由于換熱所需的通風量很大，而風壓不高，故多采用軸流式通風機（見流體輸送機械）。管束的型式和材質對空冷器的性能影響很大。由于空氣側的傳熱分系數很小，故常在管外加翅片，以增加傳熱面積和流體湍動，減小熱阻。空冷器大都采用徑向翅片。空冷器中通常采用外徑為25mm的光管，翅片高為12.5mm的低翅管和翅片高為16mm的高翅管。翅片一般用熱導率高的材料（最常用的是鋁）制成，纏繞或鑲嵌到光管上。為強化空冷器的傳熱效果，可在進口空氣中噴水增濕。這樣既降低了空氣溫度，又增大了傳熱系數。采用空冷器可節省大量工業用水，減少環境污染，降低基建費用。特别在缺水地區，以空冷代替水冷，可以緩和水源不足的矛盾。
基本内容
空氣冷卻器空氣冷卻器
air cooled heat exchanger
用空氣冷卻熱流體的換熱器。管内的熱流體通過管壁和翅片與管外空氣進行換熱，所用的空氣通常由通風機供給。空氣冷卻器可用于冷卻或冷凝,廣泛應用于:煉油、石油化工塔頂蒸氣的冷凝；回流油、塔底油的冷卻；各種反應生成物的冷卻；循環氣體的冷卻和電站汽輪機排氣的冷凝。工作壓力可達69兆帕。但耗電量、噪聲和占地面積均大，冷卻效果受氣候變化影響較大。
結構 空氣冷卻器主要由管束、通風機和構架 3部分組成（圖1）http://www.motorxt.cn/bbs/xiazai/Kongqi.jpg。管束包括傳熱管、管箱、側梁和橫梁等。它可按卧式、立式和斜頂式（人字式）3種基本形式布置（圖2）http://www.motorxt.cn/bbs/xiazai/Kongqi01.jpg。其中,卧式布置傳熱面積大,空氣分布均勻，傳熱效果好；斜頂布置時,通風機安裝在人字中央空間,占地面積小，結構緊湊。為抵消空氣側的給熱系數較低的影響，通常采用光管外壁裝翅片的管子。翅片管作為傳熱管,可以擴大傳熱面積。翅片管分層排列,其兩端用焊接或脹接方法連接在管箱上。排管一般為3～8排。管束系列尺寸最長達12米。光管外徑常為25毫米和38毫米,翅片高度一般取12～15毫米,管束寬為100～3000毫米。翅片管是空氣冷卻器的核心元件，其形式和材料直接影響設備性能。管子可用碳鋼、銅、鋁和不鏽鋼等制成；翅片材料根據使用環境和制造工藝來确定，大多用工業純鋁，在防腐蝕要求很高或在制造工藝條件特殊的情況下也采用銅或不鏽鋼。翅片可按橫向或縱向排列。翅片管的基本形式（圖3）有：繞片式、鑲片式、軋片式、套片式、焊片式、橢圓管式、紊流式（包括輪輻式、開槽形和波紋形等）。管箱的結構主要有法蘭式、管堵式和集合管式（圖4）。一般前者用于中低壓，後兩者用于高壓。為适應管束的熱膨脹，一端管箱不固定，容許沿管長方向位移。通風機通常采用軸流通風機。
通風方式 通風有鼓風和引風兩種方式。①鼓風式：空氣先流經通風機後流入管束。②引風式：空氣先流經管束後流入通風機。前者操作費用較經濟，産生的湍流對傳熱有利，使用較多。後者氣流分布均勻，有利于溫度精确控制，噪聲小，是發展的方向。熱流體出口溫度主要靠調節通過管束的風量來控制，即調節葉片的傾角、通風機轉速和百葉窗的開啟程度等。對冬季易凝、易凍的流體，可采用熱風循環或蒸汽加熱的辦法調節流體出口溫度。
發展 采用空氣冷卻器可節省大量工業用水，減少污染，保護環境，降低基建費用。為擴大空氣冷卻器的使用範圍,20世紀60年代出現了增濕式空氣冷卻器,即在管束前增加噴水裝置，利用少量霧化水在翅片表面的蒸發作用顯着地強化傳熱，其傳熱效能較幹式提高2～4倍。增濕式空氣冷卻器已在煉油廠得到廣泛應用。幹式空冷管束和濕式空冷管束亦可組成聯合型空氣冷卻器。研制低接觸熱阻和高傳熱效能的翅片管、低電耗、低噪聲的通風機是空氣冷卻器發展的關鍵。
應用
空氣（風）冷卻器主要用于行走機械（挖掘機、裝卸機、叉車、起重機、聯合收割機、築路機械、工程機械等），用風冷強制将工作介質冷卻到要求溫度。
清洗
因冷卻水大多數含有鈣、鎂離子和酸式碳酸鹽。當冷卻水流經金屬表面時，有碳酸鹽的生成。另外，溶解在冷卻水中的氧還會造成金屬腐蝕，形成鐵鏽。由于鏽垢的産生，冷凝器換熱效果下降。嚴重時不得不在殼體外噴淋冷卻水，結垢嚴重時會堵塞管子，使換熱效果失去作用。研究的數據顯示水垢沉積物對熱傳輸的損失影響巨大，随着沉積物的增加會造成能源費用的加大。即使很薄的一層水垢就要增加設備中結垢部分40%以上的運行費用。保持冷卻通道中不含礦物沉積物可以很好的提高功效、節約能源、延長設備的使用壽命，同時節約生産時間和費用。
長期以來傳統的清洗方式如機械方法（刮、刷）、高壓水、化學清洗(酸洗)等在對設備清洗時出現很多問題：不能徹底清除水垢等沉積物，酸液對設備造成腐蝕形成漏洞，殘留的酸對材質産生二次腐蝕或垢下腐蝕，最終導緻更換設備，此外，清洗廢液有毒，需要大量資金進行廢水處理。
