ACHEPrzegląd
Wymiennik ciepła chłodzony powietrzem (ACHE) to urządzenie wymieniające ciepło, które wykorzystuje powietrze otoczenia jako medium chłodzące do usuwania ciepła.Jego podstawową cechą jest to, że nie wymaga zużycia wody chłodzącej w procesie i osiąga chłodzenie poprzez pośredni transfer ciepła między powietrzem a płynami o wysokiej temperaturze (płynami lub gazami), należące do technologii "suchochłodzenia".
Podstawowa zasada chłodnicy powietrza
1Metody przenoszenia ciepła
·Wysokotemperaturowe płynów procesowych (takich jak olej smarowy, gorąca woda, para, gazy procesowe itp.) przepływają w zamkniętej stronie rury;Powietrze otoczenia jest zmuszony do przepływu nad powierzchnią zewnętrznych płetw rurki pod napędem wentylatora. Ciepło jest przenoszone z płynu do powietrza przez ściany rur i płetwy, a powietrze jest uwalniane do atmosfery po podgrzaniu.występuje tylko rozsądna wymiana ciepła (wzrost temperatury powietrza), bez konieczności parowania wody (w odróżnieniu od "mokrych" wież chłodzących).
·Kontakt pośredni: Powietrze i płyn procesowy są izolowane przez metalowe ściany, aby uniknąć zanieczyszczenia.
2. Struktura rdzenia "rurka z płetwami"
·Płytki aluminiowe/miedziane są ściśle osadzone na zewnątrz rury w celu zwiększenia powierzchni przenoszenia ciepła po stronie powietrza (ze względu na słabą przewodność cieplną powietrza konieczne jest zwiększenie rekompensaty powierzchni).
·Powszechne typy: rurka z płetwami zwojowymi, rurka z płytkami z płetwami ze spalania (typ kompaktowy, stosowany do chłodzenia gazem)
Jak to działa
·Gorący płyn procesowy przepływa przez rury.
·Przepływy powietrza przez powierzchnię płetw rur (wymuszone lub ciągnięte przez wentylatory).
·Ciepło przenosi się z płynu do płetw, a następnie do powietrza.
·Chłodzony płyn wychodzi z wymiennika; gorące powietrze jest wydalane do atmosfery.
Podstawowe elementy ACHE
| Składnik | Opis |
|---|---|
| Zestaw rur | Rury z zewnętrznymi płetwami zwiększające powierzchnię transferu ciepła. |
| Płetwy | Zazwyczaj aluminium; pomaga szybciej rozpraszać ciepło poprzez powiększenie powierzchni. |
| Fani | Wentylatory przepływu osiowego napędzane przez silniki elektryczne lub skrzynki biegów; pchają lub pociągają powietrze przez rury. |
| Główki | Rozdzielić płyn procesowy w rurkach i zbierać go później. |
| Izba plenarna | Przewód, który kieruje przepływ powietrza z wentylatora do rur z płetwami (w przymusowym napieciu) lub z rur do wentylatora (w indukowanym napieciu). |
| Struktura | Stalowe podparcie dla rur, wentylatorów, silników i chodników. |
Rodzaje ACHE
| Rodzaj | Metoda przepływu powietrza | Pozycja wentylatora | Kluczowy przypadek zastosowania |
|---|---|---|---|
| Wymuszony pobór | Powietrze w górę | Wentylatory pod rurami | Łatwiejsza konserwacja wentylatora |
| Wykorzystanie | Powietrzenie w górę | Wentylatory nad rurami | Większa wydajność w gorących klimatach |
| Naturalny projekt | Bez wentylatorów. | Efekt komina | Obszary o niskim poziomie konserwacji i odległe |
| Ramowy A / typ V | Powierzchnie kątowe | Kompaktny układ | Układy montowane na podskoku lub o ograniczonej przestrzeni |
| Adiabatyczne/hybrydowe | Sucho + mgliste | Zwiększone chłodzenie | Obszary o wysokiej temperaturze otoczenia |
Standardy projektowe i kody wymiennika ciepła chłodzonego powietrzem
| Standardowy | Opis |
|---|---|
| API 661 | Norma projektowania i budowy ACHE w rafineriach i zakładach petrochemicznych |
| ASME PTC 30 | Kod badania wydajności dla ACHE |
| ASME Sekcja VIII Dywizja 1 | Do elementów zawierających ciśnienie, takich jak skrzynki nagłówkowe |
Zalety wymienników ciepła chłodzonych powietrzem
·Nie potrzeba wody- idealny dla obszarów suchych
·Niższe koszty operacyjneNie ma potrzeby oczyszczania wody ani wieży chłodzącej
·Środowiskowo przyjazneNie ma wyładowania cieplnego ani chemicznego
·Modułowe i skalowalne
Typowe scenariusze zastosowania ACHE
·Przemysł energetyczny: turbina gazowa, chłodzenie olejem smarowym, chłodzenie wodorem generatorów.
·Przemysł petrochemiczny/chemiczny: chłodzenie wylotowe reaktora, chłodzenie międzystopniowe sprężarki, kondensacja węglowodorów.
·Przemysł metalurgiczny: system hydraulicznego chłodzenia walcowni, chłodzenia wspomagającego pieców.
·Przemysł produkcyjny: hydrauliczne chłodzenie olejem do maszyn do formowania wtryskowego, chłodzenie stacji dla sprężarek powietrza.
·Energia ze źródeł odnawialnych: wytwarzanie energii słonecznej, chłodzenie roztopioną solą, system wytwarzania energii z biomasy.
·Projekt w obszarach suchych: Chłodzenie fabryk i urządzeń górniczych w obszarach o niewielkim zasobie wody.
