مكونات أنابيب المبردات الهوائية لمبادل الحرارة المبرد بالهواء

نظرة عامة

حزمة أنابيب تبريد الهواءهو عنصر حيوي في مبادلات الحرارة المبردة بالهواء (ACHE) ، مصممة لنقل الحرارة من السائل الساخن إلى الهواء المحيط.من خلالها يتدفق السائل الساخنيتم نقل الحرارة من السائل إلى الهواء المحيط به ، والذي يبرد السائل أثناء مروره عبر النظام. هذه العملية ضرورية في العديد من التطبيقات الصناعية ،خاصة في البيئات التي تكون فيها المياه نادرة أو مكلفة، والهواء هو وسيلة تبريد متاحة بسهولة أكبر.

مكوناتحزمة أنابيب تبريد الهواء

• أنابيب:

تتكون حزمة الأنبوب من أنابيب متعددة (عادة ما تكون مصنوعة من مواد مثل النحاس أو الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ) مرتبة في حزمة أو صف. يتدفق السائل الساخن من خلال هذه الأنابيب.

تصميم الأنابيب يزيد من مساحة السطح لتبادل الحرارة، وهو أمر ضروري للتبريد الفعال.

• طلاء:

لتحسين نقل الحرارة بشكل أكبر، غالباً ما يتم تجهيز الأنابيب الموجودة في الحزمة بالصفائح. هذه هي الأوراق المعدنية الملفوفة حول الأنابيب أو وضعت بينها.الزعانف تزيد من مساحة سطح الأنابيب، مما يسمح لمزيد من الهواء بالاتصال بالسطح المُسخّن وبالتالي تحسين تبديد الحرارة.

• العناوين:

تقع الرؤوس في كلا الطرفين من حزمة الأنابيب. وهي بمثابة نقاط الدخول والخروج للسيالات الساخنة والباردة. يدخل السائل الرأس ، ثم يسافر عبر الأنابيب ،والخروج من الجانب الآخر بعد فقدان الحرارة.

• إطار الدعم:

يتم دعم حزمة الأنبوب بواسطة إطار يحافظ على الأنابيب في مكانها ويسمح للهواء بالتدفق بحرية حولها.هذا الإطار يضمن الاستقرار الهيكلي وموقع الأنابيب داخل المبادل الحراري المبرد بالهواء.

• تدفق الهواء (مروحة أو حركة طبيعية):

في مبادلات الحرارة المبردة بالهواء، يستخدم الهواء لاستيعاب الحرارة من الأنابيب. توفر المروحة أو الحمل الطبيعي تدفق الهواء الذي يمر عبر الأنابيب، ويمتص الحرارة.ثم يتم طرد الهواء الساخن من النظام.

• مدخل الهواء ومخرج الهواء:

الهواء يدخل المبادل الحراري من خلال جانب المدخل ويخرج من خلال المخرج.غالبًا ما يتم تجهيز هذه المداخل والمخارج بمصارف أو شبكات للتحكم في تدفق الهواء وتعزيز كفاءة نقل الحرارة.

مبدأ عمل مجموعة الأنابيب في مبادل الحرارة المبرد بالهواء
 

• نقل الحرارة: السائل الساخن داخل الأنابيب (مثل النفط أو الماء أو المبرد) يتدفق من خلال حزمة الأنابيب.يتم نقل الحرارة من السائل إلى جدران الأنابيب.
• تبريد الهواء: مع ارتفاع درجة حرارة السائل داخل الأنابيب ، فإن المروحة أو الحمل الطبيعي تسبب تدفق الهواء على السطح الخارجي للفريق الأنابيب.يتم نقل الحرارة من جدران الأنابيب إلى الهواء من خلال عملية الحمل.
• تبديد الحرارة: يتم بعد ذلك تهوية الهواء المحمّل خارج النظام، بينما يخرج السائل المبرد من حزمة الأنبوب من خلال الرؤوس، بعد أن فقد بعض حرارته إلى الهواء المحيط.

التطبيقات

يتم استخدام حزم الأنابيب في مبادلات الحرارة المبردة بالهواء عادة في الصناعات مثل:

• النفط والغاز (للمساحات التبريد، ضاغطات الغاز، الخ)
• توليد الطاقة (تبريد البخار أو سوائل التبريد)
• المعالجة الكيميائية (تبريد السوائل المختلفة المستخدمة في التفاعلات الصناعية)
• أنظمة HVAC (لتبريد على نطاق واسع في المباني الصناعية)

مزايا حزم الأنابيب في مبادلات الحرارة المبردة بالهواء:

• الحفاظ على المياه: لا تتطلب المياه، وهو أمر حاسم في المناطق التي تعاني من نقص المياه أو ارتفاع التكاليف المرتبطة باستخدام المياه.
• الكفاءة: يزيد استخدام الزعانف ومساحة السطح الكبيرة من كفاءة نقل الحرارة.
• التكلفة الفعالة: بالمقارنة مع أنظمة التبريد المعتمدة على المياه ، غالباً ما تكون أجهزة تبادل الحرارة المبردة بالهواء أكثر فعالية من حيث التكلفة في بعض البيئات الصناعية.
• الحد الأدنى من الصيانة: فهي سهلة الصيانة نسبيًا ، خاصة بالمقارنة مع الأنظمة التي تستخدم الماء ، والتي قد تعاني من التدريج أو الانسداد.

باختصار، مجموعة الأنابيب في المبادل الحراري المبرد بالهواء هي نظام من الأنابيب (غالبا ما تكون مكونة من أجنحة لتبادل الحرارة الأفضل) التي تسهل نقل الحرارة من السائل الساخن إلى الهواء المحيط.تدفق الهواء الفعال ، جنبا إلى جنب مع مساحة السطح الكبيرة للأنابيب ، يضمن التبريد الفعال في مختلف التطبيقات الصناعية.