用空氣冷卻熱流體的換熱器。管內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。空氣冷卻器可用於冷卻或冷凝，廣泛應用於：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、雜訊和占地面積均大，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）。管束包括傳熱管、管箱、側梁和橫梁等。它可按臥式、立式和斜頂式（人字式）3種基本形式佈置（圖2）。其中，臥式佈置傳熱面積大，空氣分佈均勻，傳熱效果好；斜頂佈置時，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、鋁和不銹鋼等制成；翅片材料根據使用環境和制造工藝來確定，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銹鋼。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）。一般前者用於中低壓，後兩者用於高壓。為適應管束的熱膨脹，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，產生的湍流對傳熱有利，使用較多。後者氣流分佈均勻，有利於溫度精確控制，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范圍，20世紀60年代出現瞭增濕式空氣冷卻器，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著地強化傳熱，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。
參考書目
馬儀偉等著：《空氣冷卻器》，化學工業出版社，北京，1982。