空气冷却器是包括换热管束、风机及电动机、构架以及检修平台等为一个整体的换热设备。组装尺寸偏差符合《空冷式换热器》（GB／T 15386－1994）标准的规定。

1.总体技术要求

外冷系统冷却设计应以换流阀的冷却容量为依据，结合冷却介质类型、介质流量、极端最高环境温度，对空气冷却器进行设计；鉴于不同规格翅片管、风机、电动机存在差别，以及换流站允许的安装空间限制，空气冷却器设计时，应保证在一台管束退出后（退出管束的风机均不运行，不关闭空气冷却器阀门），经退出空气冷却器的热水与经正常运行空气冷却器后的冷水混合后，进阀温度低于换流阀进阀温度跳闸值。

1）结合当地极端环境最低温度情况增加室外设备防冻棚，以避免阀冷却系统停运时室外设备冻结。

2）空气冷却器的布置应通风良好，远离高温或有害气体。

3）空气冷却器满负荷运行时，在距离设备外壳1.5 m及地面上1.0m处测得的声压级应不超过85 dB（A）。

4）根据第3章的材质的设计，内部流体相接处的材质需要离子渗析较低的材料，外部设备需要满足长期（一般在30年以上）设计的材料。

5）一般情况下，应满足出水温度减环境温度大于等于5℃以上。空气冷却器换热管束为不锈钢翅片管，换热管束设计压力不小于1.6 MPa，测试压力不小于2.0 MPa。

2.换热管束

换热管束设计应满足如下要求：

1）换热管束为不锈钢铝翅片管，采用水平布置形式，管束采用不锈钢材质。铝翅片的比热容和导热性均比不锈钢翅片高，使得空气散热器与空气之间的平均温差较大，有利于散热。

2）管束在构架的横向位置，应具有足够的移动量。

3）管束应有适应翅片热膨胀的措施。

4）管束最低的排应设置支撑梁；支撑梁间距应不小于1.8 m，与两侧应采用焊接或（螺栓固定）。

5）弯管弯曲部分的圆度应不大于管道外径的8％，弯管段的壁厚减薄量应不超过10％。

6）基管应采用无缝钢管，材质应采用304 L不锈钢或以上材质，管壁厚度不小于0.7 mm。

7）换热基管应向流体出口方向倾斜，倾斜度最小为1∶100。

8）换热管束内部凡产生空气旁流的部分，当间隙超过10 mm时，应设置挡风件。挡风件的厚度不少于3 mm且应固定。

9）基管应尽量避免拼接，若需拼接，拼接的最短管长度不小于2m，每台管束的拼接处应在同一位置，并以挡板挡住翅片间断处防止空气漏过。

10）在使用过程中，当其中一根或几根据基管出现漏水时，供方应可以采用专用工具在管箱和集管处对漏水的基管采取封堵措施。

11）换热管束采用液压测试，测试压力不小于2.0 MPa，保持时间不少于3 min。压力表准确度等级不低于1.5级，且定期计量检验合格，压力表量程应为试验压力的1.5～2.0倍。

3.管箱或集管

管箱或集管设计应满足如下要求：

1）管箱焊接应满足GB／T 985.1～4—2008中的规定。

2）管箱或集管应设置排气孔和排水孔，并配置不锈钢丝堵。

3）如果采用丝堵方式，不得采用空心丝堵，丝堵螺纹应是连续的。

4）管箱或集管应设置可拆式盖板（采用螺钉固定），盖板应能在不拆管路的情况下打开和固定，在不拆卸盖板的情况下应能操作排气和排水堵头。

5）可拆式盖板应能将管箱或集管完全封闭。

4.钢结构

钢结构设计应满足如下要求：

1）空气冷却器钢结构的设计应符合GBJ9、GBJ11、GBJ17、GBJ18的规定。

2）钢构架的设计应满足在风机的设计转速和功率下，构架本身及驱动装置的机架上测得的峰与峰之间最大振幅不得超过0.15 mm。

3）构架各部件间宜采用GBJ17所列的高强度螺栓连接。

4）钢结构螺栓孔中心距允差为：相邻两孔±1.0 mm；任意两孔±2.0 mm。

5）构架设计时应考虑以下载荷和作用力：

①设备的重力载荷：包括管束、风机及驱动装置、构架、平台、梯子、百叶窗及把承受的部分管路的重力载荷。(www.daowen.com)

②平台梯子活载荷：平台铺板为5000 N／m2，平台铺板框架为2500 N／m2或2250 N／m2的集中载荷，支柱及托架为1200 N／m2或2250 N／m2的集中载荷，梯子及踏板为2500 N／m2的集中载荷。

5.风机及电动机

风机及电动机应满足如下要求：

1）风机应宜采用引风式设计。

2）风机对管排中心线的扩散角不大于45°。

3）风机叶尖速度不超过61 m／s。

4）风机电动机防护等级不低于IP55。

5）风机及电动机应设计为便于拆装的形式。

6）风机叶片尖端与风筒内壁之间的径向间隙，不应大于风机直径的0.5％，且不应小于6 mm。

7）由于电动机置于管束上方热气流中，电动机应能在最高和最低设计干球温度、满负荷状态下长期稳定运行。

8）电动机轴承寿命不低于40000 h。

6.百叶窗

百叶窗应满足如下要求：

1）单片百叶窗窗叶的最小厚度：碳素钢为1.6 mm、铝为2.5 mm。

2）百叶窗框架用板材的最小厚度：碳素钢为3.5 mm、铝为4 mm。

3）无支撑的窗叶长度不大于1.7 m，窗叶最小设计载荷为2000 N／m2。

4）百叶窗窗叶与框架之间的间隙，在管箱端应不大于6 mm，在窗叶侧面应不大于3 mm。

5）百叶窗窗叶销轴在轴承部位的直径应不小于10 mm。

6）手动操纵器应有锁紧机构，不得使用坚固螺栓或翼形螺栓锁紧，应有指示百叶窗开、闭位置的指示。

7.空气冷却器保温设计

在寒冷地区，当冬季阀冷系统停运检修期间，可采取以下措施防止室外设备及管道内的水结冰。

1）冷却水中应当加入防冻液（乙二醇），应在内循环水管路上设置电加热装置。

2）阀检修情况下，通过旁路将阀水冷回路短接，同时要求内循环水泵不停运。

3）在冬季严寒地区，空气冷却器在未使用防冻棚的情况下，只要主循环泵保持运行，要求进阀温度按不低于10℃设计。

4）当进阀温度低于一定值时，应采取有效措施减少进入外冷的冷却水流量，减小室外设备自然散热量，但应防止因流量过小而结冰。

5）在进阀温度较低时，且阀冷设备间的电加热器无法有效加热时，防冻棚卷帘门关闭，起动加热器防止室外设备结冻。

6）在空气冷却器和冷却塔配套盘管的最低处设置快速泄空阀，若上述几条均失效时，使用空气压缩机压缩空气注入管道内，快速排尽管束内的水防止结冻。

7）空气冷却器换热盘管的上方设有可调百叶窗，当空气冷却器停运时，可将百叶窗关闭，也可在一定程度上减少空气对流起到部分保温作用。

8）寒冷和极寒地区，可为空气冷却器设置防冻保温棚，棚内冬季温度宜在5℃以上。防冻棚外管道需加保温伴热带。

8.空气冷却器的辅助喷淋系统

空气冷却器辅助喷淋系统为换流阀冷却系统外冷空气冷却器的辅助喷淋降温装置，当于夏季高温期间，空气冷却器系统温度超高报警后，启动本系统，达到辅助降温的作用。为确保换流阀安全的运行，每个单元均可设置一套系统。为保护空气散热器翅片，减少地下水对空气散热器管道及翅片的腐蚀，需在喷淋前设置一套水处理装置。其工艺流程图如图4－8所示。

图4－8 空气冷却器的辅助喷淋系统工艺流程图

从图4－8可知，增压后的地下水，经石英砂过滤器、活性碳过滤器和保安过滤器过滤之后，进入离子交换器，去除水中离子达到理想电阻率要求再储备在储水罐中。储水罐中的纯水由喷淋泵增压，直接泵入到喷淋装置喷头，由喷头喷出。喷出的水一般呈雾状，在高温的环境下能够迅速汽化带走热量，且不形成水滴腐蚀翅片。