مبدل حرارتی هوا خنک (Air Cooled Heat Exchanger)

طی دهه های گذشته، استفاده از هوا به عنوان سیال خنک کننده و جایگزین برای آب، برای مصارف خانگی و صنعتی، افزایش یافته است. مبدل های حرارتی هوا خنک (خنک شونده با هوا)، بخش مهمی از فناوری انتقال حرارت را شامل می شوند. این نوع مبدل ها بطور وسیع برای خنک کردن مایعات و چگالش بخارها استفاده می شوند.

مزایای استفاده از مبدل حرارتی هوا خنک

اساسی ترین مزیت هوا بعنوان سیال خنک کننده، در دسترس بودن آن است. به علاوه در استفاده از آن، نیازی به سیستم های لوله کشی و پمپاژ مربوط به تغذیه آب خنک کننده و مشکلی در مورد رسوب و اثرات شیمیایی و حرارتی مضر بر محیط، وجود ندارد. هوا، تمیز و به لحاظ شیمیایی غیرفعال می باشد و نیازی به تصفیه یا فرآیندی برای جلوگیری تشکیل رسوب نیست. در صورتیکه این موارد برای آب نیاز است.

معمولا تشکیل رسوب و یا خوردگی در سمت هوای مبدل کم است، اگرچه این امر به محل قرارگیری مبدل حرارتی هوا خنک نیز مربوط می گردد. در نتیجه مبدل های حرارتی هوا خنک، در مقایسه با سیستم های آب خنک، نیاز کمتری به تعمیر و مراقبت توسط افراد فنی دارند. همچنین به دلیل ساختار نسبتا ساده و عدم وجود واحد کمکی تصفیه سیال خنک کن، مبدل های حرارتی هوا خنک هزینه اولیه کمتری در مقایسه با مبدل های حرارتی مشابه آب خنک دارند.

معایب استفاده از مبدل حرارتی هوا خنک

معایب اصلی هوا به عنوان سیال خنک کننده، ضریب تبادل حرارتی کوچک، دانسیته و ظرفیت گرمایی کم آن می باشد. ضرایب انتقال حرارت، با لوله های ساده (بدون پره) در سرعت های هوا که به لحاظ اقتصادی ممکن می باشد (10 متر بر ثانیه)، کوچکتر از 100 W/m2.K هستند و بهبود بخشیدن ضرایب انتقال حرارت به وسیله لوله های پره دار (Finned Tube) حتی برای مقادیر متوسط تبادل حرارت نیز ضروری می باشد. در نتیجه، مبدل های حرارتی هوا خنک، نسبت به مبدل های مشابه آب خنک، بزرگتر هستند و نیاز به سازه های تکیه گاهی محکم تر و مساحت زمین و فضای بیشتری برای نصب دارند. به دلیل همین ابعاد بزرگ، مبدل های هوا خنک نمی توانند مانند مبدل های آب خنک، در هر جایی استفاده شوند. بعنوان مثال، سوار کردن آن ها در بالای برج های تقطیر برای چگالش بخار خروجی از بالای برج مشکل است.

در برخی محل ها، هوا گرم است و در نتیجه، اختلاف دمای موجود برای خنک کردن سیال عبوری از داخل لوله ها کوچک می باشد. این مورد، اغلب در هنگامی پیش می آید که بنا به موقعیت محل، تغذیه آب نیز با مشکل مواجه می باشد.  باید توجه شود که مبدل های حرارتی هوا خنک، که هوا در آن ها توسط فن به حرکت در می آید، ممکن است پر سر و صدا باشند.

ساختار مبدل حرارتی هوا خنک

در مبدل های حرارتی هوا خنک، سیالی که باید خنک شود، در داخل دسته لوله های پره دار جریان می یابد، در حالیکه هوا بصورت جریان متقاطع از روی سطح خارجی لوله ها عبور می کند. جریان هوا ممکن است با عبور هوا در کانال یا برج، یا با عبور اجباری هوا بوسیله پروانه و موتور الکتریکی، ایجاد شود. شکل بندی های متعدد جریان، به همراه طرح های زیادی از نوع پره ها در این نوع مبدل استفاده می گردند.

آرایش دسته لوله ها و ایجاد جریان هوا در مبدل حرارتی هوا خنک

یک دسته لوله می تواند با عبور جریان هوا به شکل دمشی (اجباری Forced draft) یا مکشی (القایی Induced draft)، خنک شود. در حالت جریان دمشی، هوای مجاور به داخل پروانه (فن) کشیده می شود و پروانه به میزان اندکی که برای غلبه بر مقاومت هیدرولیکی عبور جریان از روی دسته لوله کافی باشد، فشار هوا را افزایش می دهد (معادل با چند میلی متر آب). در حالت جریان مکشی، پروانه به میزان اندکی فشار هوا را کاهش می دهد که برای کشیدن هوا از روی دسته لوله کافی است. در حالت اخیر، هوایی که وارد پروانه می شود، گرمتر از دمای هوای مجاور است و لذا چگالی آن کمتر از چگالی هوای محیط می باشد.

عبور هوا بصورت جریان طبیعی در مبدل حرارتی هوا خنک

در کاربردهای جریان طبیعی، نیروی به حرکت در آورنده جریان، از اختلاف چگالی هوای داخل مبدل و سازه متصل به آن و هوای مجاور مبدل و در بیرون آن، حاصل می شود. عموما برای حصول بازده موثر مبدل، سازه های بلندی با ارتفاع حدود 30 تا 45 متر نیاز خواهد بود. این سازه های مشابه سازه هایی هستند که برای برج های خنک کن استفاده می شود.

دسته لوله ها معمولا شامل تعداد کمی از ردیف های لوله هستند که در داخل قابی (معمولا مستطیلی شکل) قرار می گیرند و می توانند به شکل عمودی، افقی یا در وضعیت شیبدار قرار گیرند.

مزایا و معایب نسبی عبور جریان هوا به شکل دمشی و مکشی در مبدل حرارتی هوا خنک

مزایای جریان بصورت دمشی

معایب جریان بصورت دمشی

مزایای جریان بصورت مکشی

معایب جریان بصورت مکشی

کاربردهای مبدل حرارتی هوا خنک

مبدل های حرارتی هوا خنک در کاربردهای بسیار متنوعی مورد استفاده قرار می گیرند. کاربردهای معمول این نوع مبدل حرارتی شامل سیستم های خنک کننده روغن، آب و یا گلیکول، انواع مبردها در سیستم های گرمایشی و سرمایشی، نیروگاه ها، پالایشگاه ها و صنایع مختلف هستند.

صنایع

همه
HVAC
الکترونیک و نیمه هادی
انرژی و منابع طبیعی
بیوتکنولوژی و داروسازی
پالپ و کاغذ
تصفیه آب و فاضلاب
خودرو
دریایی و حمل و نقل
ساختمان – تجاری
ساختمان – مسکونی
سرمایش
شیمیایی
غذایی، لبنیات و نوشیدنی
فولاد
ماشین آلات و حفاری
معدن، مواد معدنی و رنگدانه ها
بیوتکنولوژی

بیوتکنولوژی

داروسازی

داروسازی

سوخت زیستی

سوخت زیستی

نیروگاه های CHP

نیروگاه های CHP

پالایشگاه های نفت خام

پالایشگاه های نفت خام

توربین های بادی

توربین های بادی

نیروگاه هسته ای

نیروگاه هسته ای

نفت و گاز

نفت و گاز

تبدیل نیرو

تبدیل نیرو

انرژی های تجدید پذیر

انرژی های تجدید پذیر

نیروگاه حرارتی

نیروگاه حرارتی

کشاورزی

کشاورزی

نوشیدنی

نوشیدنی

لبنیات

لبنیات

موادغذایی

موادغذایی

دریایی

دریایی

فرا ساحلی

فرا ساحلی

موتور و حمل و نقل

موتور و حمل و نقل

ماشین آلات حفاری

ماشین آلات حفاری

هیدرولیک

هیدرولیک

مواد معدنی پایه ای

مواد معدنی پایه ای

ذغال سنگ

ذغال سنگ

مواد معدنی گران بها

مواد معدنی گران بها

تولید کاغذ

تولید کاغذ

تولید پالپ

تولید پالپ

تصفیه فاضلاب شهری

تصفیه فاضلاب شهری

آب شیرین

آب شیرین

نمک زدایی

نمک زدایی

آبیاری

آبیاری

فرودگاه ها

فرودگاه ها

مراکز داده

مراکز داده

کارخانه ها

کارخانه ها

بیمارستان ها

بیمارستان ها

هتل ها

هتل ها

دفاتر اداری

دفاتر اداری

مراکز خرید

مراکز خرید

استادیوم ها

استادیوم ها

مجتمع های مسکونی

مجتمع های مسکونی

تهویه مطبوع

تهویه مطبوع

HVAC سرمایش

HVAC سرمایش

HVAC گرمایش

HVAC گرمایش

گرمایش ناحیه ای

گرمایش ناحیه ای

سرمایش ناحیه ای

سرمایش ناحیه ای

سرمایش تجاری

سرمایش تجاری

فروشندگان مواد غذایی

فروشندگان مواد غذایی

سرمایش صنعتی

سرمایش صنعتی

تولید گاز کک

تولید گاز کک

تولید فولاد

تولید فولاد

الکترونیک

الکترونیک

نمایشگرهای صفحه تخت

نمایشگرهای صفحه تخت

لامپ های LED

لامپ های LED

میکروچیپ ها

میکروچیپ ها

صنعت فتوولتائیک

صنعت فتوولتائیک

کودها

کودها

پتروشیمی ها

پتروشیمی ها

خانه های ویلایی

خانه های ویلایی

مواد شیمیایی غیر آلی

مواد شیمیایی غیر آلی

فلزکاری

فلزکاری

تصفیه آب صنعتی و پسماند

تصفیه آب صنعتی و پسماند

تبرید کامیون، تریلر و وانت

تبرید کانتینر

تماس با ما

تماس با پاراکس

885 01 885 9821+

0
افکار شما را دوست دارم، لطفا نظر دهیدx
()
x
باز کردن واتساپ
1
سلام
جهت اعلام درخواست خود
در واتساپ به ما پیام دهید