关于压缩机冷却器工艺计算的研究

　　本文参考的设计实例是适用于石化炼油领域所需的大型往复式新氢压缩机组中的一级冷却器。

　　1.1冷却器的设计输入及初步结构确定

　　该冷却器原始数据为：标态流量30300Nm 3 /h，进气温度40，气体成分：氢气，相对湿度10；压缩气体由110冷却至40，要求压降小于0015 MPa；冷却水温度由30升至38，允许*大压降005MPa；气/水侧污垢系数：0.0002/0。0008m 2。

　　1.2根据已知设计参数进行冷却器的工艺校核（Rating）计算

　　在输入参数的过程中应注意以下几点：

　　（1）在工艺参数中工艺介质物性参数的输入非常重要：对于该实例单一介质可以从软件数据库中选取。但对于压缩机冷却器来说，许多情况下介质的组成为混合物，从数据库中难以选择合适的物质作为工艺介质，这时可选择用户自定义组成#，需要为其输入以下关键工艺参数：工艺介质的临界温度，临界压力，平均潜热，操作温度下的气，液相密度，粘度，比热，传热系数等。除了可利用APSEN程序选择合适的状态方程模拟得到该混合物的物性参数外，*可靠的方法还是要通过文献或专利商的工艺包文件获得。

　　（2）在输入工艺参数中，多级压缩机前几级应考虑饱和水蒸气冷却和部分冷凝的影响。这部分不同于常规的换热器计算，往往经常被忽略，造成计算冷却面积不够。

　　（3）结构参数的输入中应注意：国家标准GB151管壳式换热器%对换热器结构尺寸作了明确规定，但一般国际通用商务传热软件都是根据TEM A等国外标准来设计换热器的，两者有一定的区别。因此，应在软件程序中找到GB15关于换热器每一项结构尺寸规定的对话框，按照GB151的要求输入这些数值，比如布管圆到换热器壳侧内壁的间距，防冲挡板距壳侧进口的距离等，方可设计出符合国家标准的换热器。

　　1.3调整参数

　　完成参数输入后，运行软件，程序会给出计算报告，根据报告的提示需要对以下控制参数重点关注并作出相应调整，修改参数重新运行，以得出合理结果：

　　（1）换热面积，设计裕量，总传热系数，校正温差等参数符合要求；

　　（2）气侧，水侧流速与雷诺数在合理的范围内；

　　（3）压降符合设定要求；

　　（4）流路分析中，有效流所占比例合理；

　　（5）无管束振动，声振动；不会因卡门漩涡，紊流抖动，流体弹性不稳定等原因产生流体诱导振动等。

　　1.4计算结果分析

　　在计算报告信息栏中，没有给出任何异常信息，并指明冷却器运行稳定，对比各控制参数符合良好。从使用单位反馈的意见中也证明该台冷却器在实际生产过程中满足设计要求，运行良好。

　　2结束语

　　应用国际通用商务软件进行压缩机冷却器的工艺计算，能够做到：

　　（1）准确计算出所需的换热面积和设计裕量；

　　（2）准确分析出工艺流体在换热器管内的物理变化过程；

　　（3）计算真实的循环量和气化率；

　　（4）准确计算出管，壳程介质的阻力损失；

　　（5）在运算信息栏中给出冷却器运行的各种报告，包括振动报告，稳定运行报告以及流体流速和流型报告，易于实现冷却器的优化设计。因此，该方法在压缩机冷却器工艺计算领域具有很强的实用性和推广价值。