前言

空氣預(yù)冷系統(tǒng)作為空分設(shè)備的一個(gè)重要組成部分，由空冷塔、氮水塔、冷卻水泵、冷凍水泵、和其管道控制系統(tǒng)組成；空氣預(yù)冷系統(tǒng)其主要作用是降低空氣壓縮后的氣體溫度，使壓縮氣體溫度達(dá)到分子篩最佳吸附溫度，同時(shí)具有降低空氣中的含濕量，減輕分子篩吸附負(fù)荷，其次還有除塵、洗滌、緩沖、除去空氣中的酸性氣體和氮氧化物的作用；經(jīng)空氣預(yù)冷系統(tǒng)降溫后的空氣溫度，直接影響分子篩的吸附性能和吸附時(shí)長(zhǎng)。因此在空分操作中在保證裝置穩(wěn)定前提下，需要盡可能降低空冷塔出口溫度，來(lái)保證空分設(shè)備長(zhǎng)周期、安全穩(wěn)定、節(jié)約能耗、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于我廠空分裝置循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)差，夏季溫度高，嚴(yán)重影響裝置的高負(fù)荷運(yùn)行，夏季循環(huán)水溫上升至32℃，空冷塔出口溫度受多方面因素的制約，造成溫度高于設(shè)計(jì)溫度15.5℃，上升至17.5℃，在此僅以探討空分裝置在現(xiàn)存條件下，如何提高空冷塔的換熱效率，使得空冷塔出口溫度控制在分子篩最佳吸附溫度，來(lái)降低分子篩的吸附負(fù)荷，保證空分裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。

1、影響空冷塔出口空氣溫度的原因：

⑴壓縮機(jī)級(jí)間換熱溫度

壓縮機(jī)換熱器換熱效果不好，換熱器管內(nèi)和管外結(jié)垢均會(huì)造成空氣溫度上升，管內(nèi)結(jié)垢造成空壓機(jī)出口溫度高，管外結(jié)垢影響空氣換熱效果。

⑵冷卻水、冷凍水溫度

冷卻水來(lái)自公用循環(huán)水系統(tǒng)，冷凍水由公用循環(huán)水進(jìn)入水冷塔與低壓板翅式出來(lái)的返流污氮?dú)膺M(jìn)行直接接觸換熱，其主要利用返流污氮?dú)獾母稍锒群偷蜏匚账械臍饣瘽摕?，使水的溫度降低；因此冷卻水、冷凍水的溫度高低則直接影響著空冷塔空氣出口溫度，水溫低則空氣溫度低，反之亦然。

⑶空冷塔水分布器堵塞

水分布器堵塞會(huì)造成冷卻水、冷凍水流量下降或水量分布不均，影響換熱（見(jiàn)圖2）。

由于空冷塔水分布器堵塞，造成空冷塔出口溫度高，通過(guò)對(duì)分布器的清理，效果顯著，溫度明顯下降。

⑷空冷塔氣體分布器

經(jīng)壓縮后的空氣進(jìn)入空冷塔，先經(jīng)過(guò)空冷塔氣體分布器將氣體均勻分布后，再與空冷塔自上而下的冷卻水和冷凍水在空冷塔內(nèi)部填料上充分接觸換熱，當(dāng)下降的冷卻水和冷凍水到達(dá)空冷塔下部時(shí)，由于循環(huán)水質(zhì)的原因，造成氣體分布器結(jié)垢，流道堵塞，使氣體分布不均。（見(jiàn)圖1）

圖1結(jié)滿垢的空冷塔氣體分布器圖2水分布器堵塞情況

循環(huán)水質(zhì)差，導(dǎo)致空氣分布器結(jié)垢，空冷塔壓差上升，通過(guò)檢修清理，壓差下降。

⑸空冷塔填料潔凈程度

若填料結(jié)垢則直接影響水和空氣傳熱效率和換熱面積。

2、改進(jìn)方案實(shí)施及效果

（1）加強(qiáng)對(duì)空壓機(jī)的日常運(yùn)行管理工作

對(duì)于空壓機(jī)吸入口自潔式空氣過(guò)濾器，嚴(yán)格監(jiān)控過(guò)濾器壓差，每季度對(duì)空氣過(guò)濾器無(wú)紡布進(jìn)行更換，每?jī)赡陮?duì)濾筒進(jìn)行更換；機(jī)組大修期間，對(duì)級(jí)間換熱器抽芯機(jī)械清洗，利用小修機(jī)會(huì)進(jìn)行反沖洗；空壓級(jí)出口溫度控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

（2）水冷塔增加生產(chǎn)水

經(jīng)過(guò)對(duì)廠區(qū)水系統(tǒng)的實(shí)地考察和研究，決定在原水冷塔上水管線配置一路水溫相對(duì)較低的生產(chǎn)水；在天氣炎熱的時(shí)候，當(dāng)循環(huán)水溫度過(guò)高，水溫?zé)o法滿足空冷塔降溫需求時(shí)?，F(xiàn)場(chǎng)將水冷塔循環(huán)水切換至生產(chǎn)水，以此來(lái)降低水冷塔冷凍水的溫度，從而降低空冷塔出口溫度。

（3）水冷塔上水加濾網(wǎng)

因全廠循環(huán)水質(zhì)限制，空冷塔冷卻水泵及冷凍水泵入口均有濾網(wǎng)，保證了空冷塔分布器的正常，經(jīng)設(shè)計(jì)，在水冷塔上水增加濾網(wǎng)及旁路，定期清理，保證了水冷塔分布器及填料的清潔度。

（4）定期清理填料、水分布器和氣體分布器

由于廠循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)影響，易造成空冷塔填料結(jié)垢，裝置利用大檢修機(jī)會(huì)，清洗填料，對(duì)結(jié)垢嚴(yán)重的填料進(jìn)行選擇性更換；并對(duì)冷卻水和冷凍水水分布器進(jìn)行檢查，必要時(shí)進(jìn)行拆卸清理；對(duì)氣體分布器除垢；經(jīng)過(guò)有效處置空冷塔出口溫度得到很好的控制，空冷塔換熱效率得以提高，即使在炎熱的夏季空冷塔溫度也處在合理的控制范圍。（見(jiàn)圖3圖4）

圖3清理后重新安裝的水分布器       圖4清理后的空冷塔氣體分布器