Zestaw rur chłodzących powietrze ASME SA179 z aluminium 1060 i wbudowaną rurą typu G

Wiązka rurowa do chłodnicy powietrza, ASME SA179 z aluminium 1060, rura z żebrami typu G, zastosowanie w rafinerii ropy naftowej

Wiązka rurowa jest kluczowym elementem chłodnicy powietrza. Składa się z wielu rur, przez które przepływa chłodzony płyn, a ciepło jest przekazywane do otaczającego powietrza. Oto wprowadzenie do wiązki rurowej chłodnicy powietrza:
 

Struktura

• Rury: Zazwyczaj wykonane z materiałów metalowych, takich jak miedź, aluminium lub stal. Rury są rozmieszczone w określonym wzorze, na przykład w linii prostej lub w sposób naprzemienny. Średnica i długość rur mogą się różnić w zależności od specyficznych wymagań chłodnicy powietrza. Na przykład, w niektórych małych chłodnicach powietrza średnica rury może być stosunkowo mała, około 10-20 mm, podczas gdy w dużych przemysłowych chłodnicach powietrza średnica rury może wynosić 50 mm lub więcej, a długość może wynosić kilka metrów.
• Żebra: Przymocowane do zewnętrznej strony rur w celu zwiększenia powierzchni wymiany ciepła. Żebra mogą być wykonane z różnych materiałów, takich jak stop aluminium. Typowe rodzaje żeber obejmują żebra proste, żebra faliste i żebra kołkowe. Skok i wysokość żeber również wpływają na wydajność wymiany ciepła. Mniejszy skok żeber i większa wysokość żeber mogą zwiększyć powierzchnię wymiany ciepła, ale mogą również zwiększyć opór powietrza.

Typy

• Wiązka rurowa z nieruchomą płytą czołową: Końce rur są zamocowane na płycie czołowej, a płyta czołowa jest połączona z obudową chłodnicy powietrza. Ten typ wiązki rurowej ma prostą konstrukcję i jest łatwy w produkcji, ale nie nadaje się do sytuacji, w których wiązka rurowa musi być zdemontowana w celu czyszczenia lub konserwacji. Jest powszechnie stosowany w niektórych chłodnicach powietrza z relatywnie czystymi mediami roboczymi i niskimi wymaganiami konserwacyjnymi.
• Wiązka rurowa typu U: Rury są wygięte w kształt litery U, a oba końce rur są zamocowane na tej samej płycie czołowej. Ta konstrukcja pozwala wiązce rurowej na swobodne rozszerzanie się i kurczenie wraz ze zmianami temperatury, zmniejszając naprężenia termiczne. Nadaje się do zastosowań z dużymi różnicami temperatur. Jest również wygodna do czyszczenia i konserwacji, ponieważ wiązkę rurową można wyciągnąć z obudowy. Jednak proces produkcji wiązek rurowych typu U jest bardziej złożony.
• Wiązka rurowa z pływającą głowicą: Jeden koniec wiązki rurowej jest zamocowany, a drugi koniec może swobodnie pływać. Ta konstrukcja może skutecznie kompensować rozszerzalność cieplną i kurczenie się wiązki rurowej i nadaje się do zastosowań wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych. Ułatwia również demontaż i konserwację wiązki rurowej. Ale konstrukcja jest stosunkowo złożona, a koszt wyższy.

Zasada działania

Chłodzony płyn wchodzi do wiązki rurowej przez króciec wlotowy i przepływa przez rury. Podczas przepływu płynu ciepło jest przenoszone z płynu do ścianki rury. Następnie, przez żebra na zewnątrz rury, ciepło jest dalej przenoszone do otaczającego powietrza. Powietrze jest zwykle zmuszane do przepływu nad wiązką rurową przez wentylator lub konwekcję naturalną, co odbiera ciepło i chłodzi płyn w wiązce rurowej.