Enfriador de aire portátil Enfriador de aire

Introducción

El enfriador de aire, conocido como enfriador de aire, utiliza el aire como refrigerante. Puede utilizarse como enfriador y también como condensador. El enfriador de aire está compuesto principalmente por haces de tubos, soportes y ventiladores. El fluido caliente fluye por el interior de los tubos y el aire sopla a través del haz de tubos por el exterior. Debido a que la cantidad de ventilación requerida para el intercambio de calor es grande y la presión de aire no es alta, se utilizan en su mayoría ventiladores de flujo axial (ver maquinaria de transporte de fluidos). El tipo y el material del haz de tubos del enfriador de aire tienen una gran influencia en el rendimiento del enfriador de aire. Debido a que el coeficiente de transferencia de calor en el lado del aire es muy peque?o, a menudo se agregan aletas al tubo para aumentar el área de transferencia de calor y la turbulencia del fluido y reducir la resistencia térmica. La mayoría de los enfriadores de aire utilizan aletas radiales. En el enfriador de aire se utilizan generalmente tubos ligeros con un diámetro exterior de 25 mm, tubos con aletas bajas de 12,5 mm de altura y tubos con aletas altas de 16 mm de altura. Las aletas suelen estar hechas de un material de alta conductividad térmica (la más común es el aluminio) y se enrollan o se insertan en un tubo ligero. Para mejorar el efecto de transferencia de calor del enfriador de aire, se puede rociar agua en el aire de entrada para humedecerlo. Esto no solo reduce la temperatura del aire, sino que también aumenta el coeficiente de transferencia de calor. El uso de enfriadores de aire puede ahorrar una gran cantidad de agua industrial, reducir la contaminación ambiental y reducir los costos de construcción. Especialmente en áreas con escasez de agua, reemplazar el enfriamiento por agua con enfriamiento por aire puede aliviar la contradicción de la escasez de agua.

Estructura

El enfriador de aire de alta calidad está compuesto principalmente por tres partes: haz de tubos, ventilador y estructura (Figura 1). El haz de tubos incluye un tubo de transferencia de calor, una caja de tubos, un viga lateral y una viga. Puede disponerse en tres formas básicas: horizontal, vertical y inclinada en la parte superior (en forma de herradura) (Figura 2). Entre ellas, la disposición horizontal tiene un área de transferencia de calor grande, una distribución uniforme del aire y un buen efecto de transferencia de calor; Cuando se dispone en forma de herradura, el ventilador se instala en el espacio central de la herradura, ocupa poco espacio y tiene una estructura compacta. Para contrarrestar el efecto del bajo coeficiente de transferencia de calor en el lado del aire, se utilizan generalmente tubos con aletas en la pared exterior de los tubos ligeros. El tubo con aletas como tubo de transferencia de calor puede expandir el área de transferencia de calor. Los tubos con aletas se disponen en capas y sus extremos se conectan a la caja de tubos por soldadura o expansión. Generalmente, hay de 3 a 8 filas de tubos. El tama?o de la serie de haces de tubos llega hasta 12 metros. El diámetro exterior del tubo ligero suele ser de 25 mm y 38 mm, la altura de la aleta es generalmente de 12 - 15 mm y el ancho del haz de tubos es de 100 - 3000 mm. El tubo con aletas es el elemento central del enfriador de aire, y su forma y material afectan directamente el rendimiento del equipo. Los tubos pueden estar hechos de acero al carbono, cobre, aluminio y acero inoxidable; El material de la aleta se determina según el entorno de uso y el proceso de fabricación, y se utiliza en su mayoría aluminio industrial puro. En casos en los que los requisitos de prevención de la corrosión son muy altos o en condiciones de procesos de fabricación especiales, también se utiliza cobre o acero inoxidable. Las aletas se pueden disponer horizontal o longitudinalmente. Las formas básicas de los tubos con aletas (Figura 3) son: enrolladas, insertadas, laminadas, encajadas, soldadas, de tubo elíptico, de turbulencia (incluyendo de tipo de radio, ranuradas y corrugadas, etc.). La estructura de la caja de tubos incluye principalmente el tipo de brida, el tipo de bloque de tubos y el tipo de colector (Figura 4). Generalmente, el primero se utiliza para presiones medias y bajas, y los dos últimos se utilizan para presiones altas. Para adaptarse a la expansión térmica del haz de tubos, un extremo de la caja de tubos no está fijado, lo que permite el desplazamiento a lo largo del tubo. El ventilador suele utilizar un ventilador de flujo axial.

Forma de ventilación

Hay dos formas de ventilación: soplado y extracción. ① Tipo de soplado: el aire fluye primero a través del ventilador y luego entra en el haz. ② Tipo de extracción: el aire fluye primero a través del haz de tubos y luego entra en el ventilador. El costo de funcionamiento del primero es más económico, la turbulencia generada es beneficiosa para la transferencia de calor y se utiliza más. La distribución del flujo de aire del segundo es uniforme, es favorable para el control preciso de la temperatura, tiene poco ruido y es la dirección de desarrollo. La temperatura de salida del fluido caliente se controla principalmente ajustando el volumen de aire a través del haz de tubos, es decir, ajustando el ángulo de inclinación de la hoja, la velocidad del ventilador y el grado de apertura de la persiana. Para los fluidos que se condensan y se congelan fácilmente en invierno, se puede utilizar la circulación de aire caliente o la calefacción con vapor para ajustar la temperatura de salida del fluido.

Forma básica

Las formas básicas de los tubos con aletas para el enfriador de aire son: tipo encajado, tipo enrollado, tipo laminado, tipo soldado, tipo de tubo elíptico, tipo insertado, tipo de turbulencia, tipo de enfriador de aire de radio, forma ranurada, forma corrugada. La estructura de la caja de tubos del enfriador de aire incluye principalmente el tipo de brida, el tipo de bloque de tubos y el tipo de colector. El tipo de brida se utiliza generalmente para presiones medias y bajas, y el tipo de tapón y el tipo de colector se utilizan para presiones altas.

Aplicación

El enfriador de aire (eólico) se utiliza principalmente en maquinaria móvil (excavadoras, cargadoras, montacargas, grúas, cosechadoras combinadas, maquinaria de construcción de carreteras, maquinaria de construcción, etc.), enfriando forzadamente el fluido de trabajo con aire hasta la temperatura requerida.

Limpieza

La mayoría del agua de enfriamiento contiene iones de calcio y magnesio y carbonatos ácidos. Cuando el agua de enfriamiento fluye sobre la superficie del metal, se forma carbonato. Además, el oxígeno disuelto en el agua de enfriamiento causa corrosión del metal y la formación de óxido. Debido a la producción de incrustaciones de óxido, el efecto de transferencia de calor del condensador disminuye. En casos graves, el agua de enfriamiento tiene que ser rociada fuera de la carcasa y los tubos se bloquearán cuando la incrustación sea grave, lo que hará que el efecto de intercambio de calor pierda su eficacia. Los datos de investigación muestran que los depósitos de incrustaciones tienen un gran impacto en la pérdida de transferencia de calor, y el aumento de los depósitos conducirá al aumento de los costos de energía. Incluso una capa muy delgada de incrustación aumentará el costo de funcionamiento de la parte de la incrustación del equipo en más del 40%. Mantener los canales de enfriamiento libres de depósitos minerales puede mejorar la eficiencia, ahorrar energía, prolongar la vida útil del equipo y ahorrar tiempo y costos de producción.

Los métodos tradicionales de limpieza, como el método mecánico (raspar, cepillar) y el agua a alta presión, la limpieza química (ácida), presentan muchos problemas en el equipo durante la limpieza, como: no pueden eliminar completamente las incrustaciones y otros sedimentos, la corrosión ácida forma huecos en el equipo, el ácido residual causa corrosión secundaria del material o corrosión debajo de la incrustación, lo que finalmente conduce al reemplazo del equipo. Además, los líquidos de lavado son tóxicos y se necesita mucho dinero para el tratamiento de las aguas residuales.