空分动设备换热器的冷端温差设计选取问题

空分装置主要成本在于原料气体压缩能耗与产品气体压缩能耗；这些动设备设计中换热器的冷端温差大都取8℃（进水按32℃，冷却后气体按40℃）；能不能进一步降低这个温差来降低压缩机的能耗呢，设计上有没有这么做的？

你的意思是加大冷却量尽量降低气体温度＜40℃吗？如果是这样的话应该是可以减低能耗的，因为气体的温度越低密度就越大，单位打气量也就越大，那么压缩机相同的功输出气量也会越大，反过来讲，需要相同打气量的话设备所需要做的功就要减小。至于有没有这方面的设计我就不太清楚了。

没看懂你的问题，“动设备设计中换热器，，，，”能否列举某流程是这个样子的？发上来供各位讨论，谢谢！

CHANGBAISHI 发表于 2017-7-8 18:31
没看懂你的问题，“动设备设计中换热器，，，，”能否列举某流程是这个样子的？发上来供各位讨论，谢谢！

他是问的压缩气体的冷却，例如空压机的级间换热器等

楼上诸位没有理解楼主的问题，简而言之，就是想咨询冷源温差增大（比如冷却水温差增大）是否可行，及其对压缩机能耗的影响。其实这工作早在十七八年前就在多方面尝试了，你搜索一下“内展翅片换热器”早在2001年当时的国家经贸委公布的第一批节水设备就有说明，当压缩气体热负荷既定，若增大冷水温差，此时水量自然减少，节水就是这么来的。不过工艺气体进出口温度既定，单纯增大水侧温差，势必对数温差降低，需要增大设备换热面积，所以采用强化传热元件增大单位空间换热面积。比如楼主提及的压缩后冷却器，相对冷却水侧弱给热系数的是压缩气体，所以选择翅片式更适宜，当然增强气体紊流元件很多，比如异型管等。不过楼主既然提到压缩机能耗问题，所以强化传热元件不能一味增强紊流，比如缠X管，在现场就遇到过，对于压缩机后冷器采用这类型的设备，设备是小了，即使不考虑清洗维护，单纯后冷却器的压降能耗相对原设备数量级的提高。用户为了车间需求，只能增大压缩机能耗。话题说远了。回到楼主话题，首先楼主问题需要视工况参数综合考虑，如果出气温度在40度以上（最好在露点以上），出水温度尽量小于等于出气温度。如果现场条件要求出水温度高一些（比如水量受限），那么建议找个专业厂家采用适宜产品做方案比较yi一下weiyi为宜。

举个例子，早先年给盘锦某厂做的天然后冷却器,既定的进气和冷水条件，采用不同的及其元件不同的出气温度和出水温度及其能耗

图片不是很清楚，楼上能把文件共享一下吗？

于为友 发表于 2017-7-9 07:51
他是问的压缩气体的冷却，例如空压机的级间换热器等

得到楼主的证实了？

华龙旭 发表于 2017-7-9 09:23
楼上诸位没有理解楼主的问题，简而言之，就是想咨询冷源温差增大（比如冷却水温差增大）是否可行，及其对压 ...

那么你是如何证实楼主意思的正确性呢？

wlmwq 发表于 2017-7-9 10:11
图片不是很清楚，楼上能把文件共享一下吗？

呵呵，这个问题提得好啊，能调动参与的朋友广开思路，可以任意的猜测回答。你却不动声色，岿然不动，真乃高人也

华龙旭 发表于 2017-7-9 09:23
楼上诸位没有理解楼主的问题，简而言之，就是想咨询冷源温差增大（比如冷却水温差增大）是否可行，及其对压 ...

“空分动设备换热器的冷端温差设计选取问题”就这个问题提示各位，这里还有一个重要因素没有引起各位的总是，就是压缩机的吸入空气是取自于大气，其中的含水量 在压缩机中析出问题。。。。。。

CHANGBAISHI 发表于 2017-7-9 11:32
“空分动设备换热器的冷端温差设计选取问题”就这个问题提示各位，这里还有一个重要因素没有引起各位的总 ...

抛出问题要解答，才是高人中的高人

裴清华 发表于 2017-7-10 07:53
抛出问题要解答，才是高人中的高人

呵呵，不瞒你说，我的一生最大的遗憾就是没能受过高等教育，抱怨年代不应该，当时的氛围影响还是有的。
至于这个问题的完整性是这样的，早期的杭氧设备都配有中间冷却器露点对照表。已经好久没有人提及此事了，就正常的合理控制中间冷却器的标准也没人提了。。。。。。让我拿出更多的东西 的确有难度，但这个因素只能提出来能引起各位重视就是了。这个计算其实就是按照露点、压力、温度形成的对照表，把每一级的露点控制在近似于是最佳状态，主要是防止有水析出，对叶轮产生液击，气封腐蚀及其它金属腐蚀。

哦，正高人不敢当，对我这年过60的小老儿已经没啥意义了，在这里就是闲着没事多交流而已。

CHANGBAISHI 发表于 2017-7-10 11:19
呵呵，不瞒你说，我的一生最大的遗憾就是没能受过高等教育，抱怨年代不应该，当时的氛围影响还是有的。
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姜是老的辣。希望多分享经验。让海友们分享您的快乐！

CHANGBAISHI 发表于 2017-7-10 11:19
呵呵，不瞒你说，我的一生最大的遗憾就是没能受过高等教育，抱怨年代不应该，当时的氛围影响还是有的。
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姜是老的辣。希望多分享经验。让海友们分享您的快乐！

CHANGBAISHI 发表于 2017-7-10 11:19
呵呵，不瞒你说，我的一生最大的遗憾就是没能受过高等教育，抱怨年代不应该，当时的氛围影响还是有的。
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姜是老的辣。希望多分享经验。让海友们分享您的快乐！

CHANGBAISHI 发表于 2017-7-10 11:19
呵呵，不瞒你说，我的一生最大的遗憾就是没能受过高等教育，抱怨年代不应该，当时的氛围影响还是有的。
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首先向前辈致敬，感谢前辈的指导。谈一下个人的愚见吧：空分压缩机不外乎空压机、氧压机、氮压机，其中氧压机和氮压机是不含湿的，不存在露点问题，对空压机因原料是大气，在压缩过程中如果冷却到对应压力下的饱和温度以下就会有水析出。现在的空压机中间冷却器都配有完善的分离及疏水装置。当前的主题是节能，对空压机来说应尽可能的降低压缩后温度，一方面提高等温压缩效率，一方面降低水蒸气的无功压缩消耗；所以操作中不会控制压缩后温度在对应露点以上的。水分在中间冷却器中析出，如果没有很好的分离及排出，确实会冲击叶轮，根据析出水的不同特性还会引起腐蚀或结垢问题；基于这点操作中需要监控冷却后温度是否达到露点以下，定性判断水的析出，有的装置在空压机进口在线湿度测量，结合各级压力温度参数进行析出水分的定量理论计算，用于指导疏水操作，也有的用于分析中间冷却器的串漏。杭氧设备早前配中间冷却器露点对照表的含义应该也是指导操作人员对析出水的定性判断吧，便于大家对中间冷却器的监控。采用开式冷却的循环水与大气条件紧密相关，所以操作中一般都是利用已有的凉水塔装置尽可能的降低水的温度，来降低压缩能耗，对露点控制没有要求。我见过冬季循环水温度在8℃运行的实例。回到原有的问题，中间冷却器的冷端温差设计上一般按8℃选取，出于能耗考虑能不能按5℃考虑（对于两层布置并单独布置在底层的冷却器），会不会增加的阻力损失抵消了温度降低的节能效果。设备投资是一次的但运行消耗是终身的。

wlmwq 发表于 2017-7-11 09:32
首先向前辈致敬，感谢前辈的指导。谈一下个人的愚见吧：空分压缩机不外乎空压机、氧压机、氮压机，其中氧 ...

我只是提个醒儿，也是我的个人理解，具体的你整的挺明白，静候你的高效节能的设备出炉。前人走过的路要全面的总结，否则就是盲人摸象了。

wlmwq 发表于 2017-7-11 09:32
首先向前辈致敬，感谢前辈的指导。谈一下个人的愚见吧：空分压缩机不外乎空压机、氧压机、氮压机，其中氧 ...

仅对你文中提及的冷端温差（出气温度与进水温度之差）问题作答：首先理论上按照5度温差设计肯定是没有问题的，而且我在楼上已做说明和举证，这类压缩机后冷却器本人出手方案数百台是有的。再者关于楼主考虑气侧能耗的问题，如若对于相同传热元件，减小冷端温差势必需要增大面积，常规设计气体阻力降理论上增大的，所以可以另辟蹊径，选择适用工况的强化传热元件，这一点你参阅我楼上发的截图，不同传热元件在相同工况下的不同结果。

华龙旭 发表于 2017-7-11 11:40
仅对你文中提及的冷端温差（出气温度与进水温度之差）问题作答：首先理论上按照5度温差设计肯定是没有问 ...

冒昧的问一下，你是做换热器的吗？