مبدل حرارتی هوا خنک

ما در این مقاله قصد داریم تا با طرز کار مبدل حرارتی هوا خنک یا همان هوایی آشنا شویم و به انواع پر کاربرد آن اشاره کنیم. در ضمن به نکات مربوط به مشخصات فنی ، ساخت و فروش آن نیز خواهیم پرداخت.

مبدل حرارتی هوا خنک چیست و چگونه سیال را خنک می کند ؟

مبدل حرارتی هوا خنک همانطور که از نامش پیداست ، دمای سیال را با هوایی که به وسیله فن دمیده می شود ، خنک می کند. این نوع از مبدل ها به 3 شکل مختلف طراحی و ساخته می شوند. این 3 نوع متفاوت عبارتند از نوع وی شکل (V Type) ، نوع افقی (Horizontal Type) و نوع عمودی (Vertical type).

در انواع مبدل حرارتی هوا خنک هیچ تماسی بین سیالی که خنک می شود و هوا وجود ندارد. بلکه مطابق تصویر زیر سیال با درجه حرارت بالا وارد لوله های (کویل) آن شده و در مسیری پر پیچ و خم حرکت می کند تا کم کم به وسیله هوایی که از فن ها دمیده می شود، خنک گردد. آنچه که در این دستگاه اتفاق می افتد و طرز کار آن بسیار شبیه به رادیاتور خودرو است. به طوریکه یک سیال داغ وارد کویل دستگاه شده و وقتی فن ها شروع به کار می کنند هوا را از روی کویل داغ عبور می دهند و بدین ترتیب گرمای سیال توسط هوا گرفته می شود.

این تصویر نمایی گرافیکی از طرز کار نوع V شکل است.

این تصویر نمایی گرافیکی از طرز کار نوع افقی شکل است.

این نوع مبدل بیشتر زمانی که موقعیت پروژه و یا شرایط آب و هوایی و محیطی اجازه استفاده از سایر سیستم های خنک کننده مانند برج خنک کننده را نمی دهد، استفاده می شود. یکی از این محدودیت ها عدم وجود آب کافی و یا حساس بودن محل مورد نظر به آلودگی آب و تاثیر آن بر محیط کار است و به همین خاطر در چنین مواردی به جای خنک کننده های آبی (مثل برج خنک کننده) از نوع هوا خنک استفاده می شود.

مطالعه بیشتر درباره طرز کار ، مزایا و معایب برج های خنک کننده در این مقاله ⇐ برج خنک کننده

این مبدل با نام های دیگری از جمله برج خنک کننده مدار بسته یا درای کولر یا مبدل حرارتی فن دار و یا حتی برج خنک کننده خشک نیز شناخته می شود و به طور گسترده در صنایع مختلفی مانند صنایع شیمیایی ، نفت و گاز ، نیروگاه های تولید توان ، صنایع هیدرولیکی ، صنعت تبرید (مانند کندانسور چیلر هوا خنک) ، کارخانه ها ، صنایع سنگین و … مورد استفاده قرار می گیرد. شیوه کار آن بدین شکل است که سیال داغ وارد تیوب های فین دار (لوله های پره دار) مبدل شده و هوای خنک کننده توسط فن هایی از میان لوله های فین دار دمیده شده و حرارت را از سیال داغ می گیرد.

کنترل دما در مبدل حرارتی هوایی به چه شکل انجام می شود؟

در مبدل حرارتی هوایی (هوا خنک) با استفاده از کنترل‌ کننده‌ های PID می‌ توان دما را با دقت بالایی کنترل کرد. این کنترل‌ کننده‌ ها با اندازه‌ گیری دمای خروجی سیال، مقدار خطا را محاسبه کرده و سپس سیگنالی به عملگرهای سیستم (مانند فن‌ها یا شیرهای کنترل) ارسال می‌ کنند تا دمای سیال به مقدار دلخواه برسد.

روش‌ های اصلی کنترل دما در این مبدل‌ ها به شرح زیر است:

1 . کنترل دبی هوا:

• افزایش یا کاهش دبی هوا: با افزایش یا کاهش دبی هوای عبوری از روی لوله‌ ها، نرخ انتقال حرارت افزایش یا کاهش یافته و سیال سریع‌ تر یا دیرتر خنک می‌ شود. این کار معمولا با تغییر دور فن‌ ها (سیستم اینورتر) انجام می‌ شود.

2 . کنترل دبی سیال:

• افزایش یا کاهش دبی سیال: افزایش یا کاهش سرعت و در نتیجه دبی سیال، باعث افزایش یا کاهش دمای خروجی سیال می‌ شود، زیرا مدت زمان تماس سیال با سطح لوله‌ ها تغییر می کند.

افزایش راندمان با طرح آدیاباتیک

طرح آدیاباتیک چیست؟ در برخی طرح ها که با نام طرح آدیاباتیک طراحی و ساخته می شود، در مسیر عبور هوا و قبل از اینکه هوا با کویل داغ برخورد کند، از افشانک ها و پوشال هایی برای پاشش آب بر روی هوا استفاده می شود که به شکل تبخیری، دمای هوا کاهش می یابد و هوای خنک تری با سطح کویل برخورد می کند که می توان با این کار، راندمان خنک کاری سیال داغ جاری در کویل را افزایش داد. نکته اینکه با افزوده شدن این پوشال ها، مصرف آب هم خواهیم داشت. طرز کار آن در شکل زیر به خوبی نمایش داده شده است.

مطالعه بیشتر درباره چیلرهای آدیاباتیک و طرز کار و مزایای آنها در این مقاله ⇐ چیلر آدیاباتیک چیست؟

نکات مربوط به ساخت و فروش انواع آن

قبل از خرید دستگاه مورد نظر و سفارش ساخت انواع مبدل های حرارتی از جمله نوع هوا خنک (درای کولر) بایستی به برخی از ویژگی هایی که در ساخت محصولات به کار می رود توجه کنید که مهمترین آنها عبارتند از :

1 . شبیه سازی نرم افزاری جهت بهینه سازی انتقال حرارت و کاهش افت فشار سیال توسط شرکت سازنده انجام شده باشد.

2 . از مجموعه موتور فن های برندهای معتبری جهانی مانند زیلابگ و EBM و برندهای معتبر داخلی مانند دمنده استفاده شده باشد.

3 . تست های حرارتی و ویژگی های عملکردی مبدل ها در محل کارخانه انجام بپذیرد.

4 . طراحی به گونه ای باشد که قابلیت دسترسی آسان جهت پاکسازی و نگهداری فراهم باشد.

5 . ساخت مبدل حرارتی هوا خنک در طرح ها و ظرفیت های مختلف و برای انواع کاربری ها و متناسب با نیاز انجام شود.

6 . از مواد اولیه (مس ، استیل ، نیکل و …) متناسب با شرایط محیطی هر پروژه (مواد مقاوم در برابر خوردگی) و نوع سیالی که باید خنک شود استفاده گردد.

7 . از تیوب هایی (لوله هایی) از جنس استیل (فولاد ضد زنگ) ، مس ، آلیاژ مس و نیکل و هر نوع ماده دیگر مورد نیاز و متناسب با نیازهای پروژه استفاده شود.

8 . از فین هایی از جنس آلومینیوم ، مس و در برخی موارد فولاد گالوانیزه با اشکال مختلف و با تراکم کافی استفاده شود.

9 . از اتصالات ، جوشکاری های مخصوص و لوله های مقاوم در برابر فشارهای بالا استفاده شود.

قبل از ساخت و فروش مبدل حرارتی هوا خنک (درای کولر) می بایستی که نقشه های مربوط به طرح و جانمایی آن در محل اجرای پروژه و متناسب با نیاز و درخواست هر مشتری و به طور خاص برای هر پروژه طراحی و تهیه گردد. مهندسان متخصص در این زمینه ، اطلاعات لازم را جمع آوری و مناسب ترین نوع و طرح مبدل را طراحی و تولید می کنند.

نمونه ای از مبدل هوا خنک نوع افقی :

مطالعه بیشتر درباره طرز کار نوع پوسته و لوله و مزایا و معایب انواع آن در این مقاله ⇐ مبدل حرارتی پوسته و لوله

نکته اینکه در حال حاضر ما دستگاه کندانسور ، اواپراتور و مبدل حرارتی طراحی و تولید نمی کنیم و هیچ نوعی از آنها (نه نوع پوسته و لوله ، نه صفحه ای و نه هوا خنک) در سبد محصولات ما قرار ندارد. لطفا در این خصوص با مهندسان ما تماس نگیرید. این مقاله صرفا مقاله ای آموزشی برای بررسی طرز کار انواع مبدل های حرارتی هوا خنک و نکات مربوط به ساخت و فروش آن است. ما در حال حاضر فقط تولید کننده انواع چیلر (برای مصارف تهویه مطبوع و نیز خنک کاری ماشین آلات و فرآیندهای صنعتی) ، هواساز ، روفتاپ پکیج ، دستگاه زنت و ایرواشر هستیم و لطفا فقط در این خصوص با مهندسان ما تماس بگیرید.