Air Flow20000M3/H Enfriador de aire evaporativo axial

Introducción

El enfriador de aire, conocido simplemente como enfriador de aire, utiliza el aire como refrigerante. Puede funcionar como enfriador y también como condensador. El enfriador de aire se compone principalmente de tubos, soportes y ventiladores. El fluido caliente fluye por el interior de los tubos y el aire sopla por el exterior de los tubos. Debido a que la cantidad de ventilación necesaria para el intercambio de calor es grande y la presión del aire no es alta, se utilizan en su mayoría ventiladores de flujo axial (ver maquinaria de transporte de fluidos). El tipo y el material de los tubos del enfriador de aire tienen una gran influencia en el rendimiento del enfriador. Debido a que el coeficiente de transferencia de calor del lado del aire es muy bajo, a menudo se agregan aletas a los tubos 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 los enfriadores de aire se suelen utilizar tubos lisos de 25 mm de diámetro exterior, 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 (más comúnmente aluminio) y se enrollan o se insertan en un tubo liso. Para mejorar el efecto de transferencia de calor del enfriador de aire, se puede humedecer el aire de entrada mediante la pulverización de agua. 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 disminuir 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 se compone principalmente de tres partes: tubos, ventilador y estructura (Figura 2). Los tubos incluyen un tubo de transferencia de calor, una caja de tubos, soportes y vigas. Pueden disponderse en tres formas básicas: horizontal, vertical y en inclinación hacia arriba (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 inclinación hacia arriba, el ventilador se instala en el espacio central de la herradura, lo que ocupa un área peque?a y tiene una estructura compacta. Para contrarrestar el efecto del bajo coeficiente de transferencia de calor del lado del aire, generalmente se utilizan tubos con aletas en la pared exterior del tubo liso. Los tubos con aletas como tubos de transferencia de calor pueden ampliar 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. Por lo general, hay de 3 a 8 filas de tubos. El tama?o de los tubos puede llegar hasta 12 metros. El diámetro exterior del tubo liso suele ser de 25 mm y 38 mm, la altura de la aleta es generalmente de 12 a 15 mm y el ancho de los tubos es de 100 a 3000 mm. El tubo con aletas es el componente 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 las aletas se elige según el entorno de uso y el proceso de fabricación, y en su mayoría se utiliza aluminio industrial puro. En casos en los que se requieran altos niveles de protección contra la corrosión o en condiciones de procesos de fabricación especiales, también se utiliza cobre o acero inoxidable. Las aletas pueden disponderse horizontal o verticalmente. Las formas básicas de los tubos con aletas (Figura 3) son: enrolladas, insertadas, laminadas, embutidas, soldadas, tubos elípticos, turbulentos (incluyendo tipo espiral, ranurados y corrugados, etc.). La estructura de la caja de tubos incluye principalmente el tipo brida, el tipo bloque de tubos y el tipo colector (Figura 4). Por lo general, el primero se utiliza para presiones medias y bajas, y los dos últimos se utilizan para presiones altas. Para adaptarse a la expansión térmica de los tubos, un extremo de la caja de tubos no está fijado y puede desplazarse a lo largo del tubo. El ventilador generalmente utiliza un ventilador de flujo axial.

Forma de ventilación

Hay dos formas de ventilación: soplado y aspiración. ① Tipo soplado: el aire fluye primero a través del ventilador y luego hacia los tubos. ② Tipo aspiración: el aire fluye primero a través de los tubos y luego hacia el ventilador. El costo de operación del primero es más económico, la turbulencia generada es beneficiosa para la transferencia de calor y se utiliza con más frecuencia. La distribución de aire del segundo es más uniforme, lo que es favorable para el control preciso de la temperatura y el ruido es menor, por lo que es la dirección de desarrollo. La temperatura de salida del fluido caliente se controla principalmente ajustando el flujo de aire a través de los tubos, es decir, ajustando el ángulo de inclinación de las paletas, la velocidad del ventilador y la apertura de las persianas. Para los fluidos que se condensan y se congelan fácilmente en invierno, se puede utilizar circulación de aire caliente o vapor para ajustar la temperatura de salida del fluido.

Forma básica

Las formas básicas de los tubos con aletas para enfriadores de aire son: embutidos, enrollados, laminados, soldados, tubos elípticos, insertados, turbulentos, tipo espiral y tipo ranurado con forma corrugada. La estructura de la caja de tubos de los enfriadores de aire incluye principalmente el tipo brida, el tipo bloque de tubos y el tipo colector. El tipo brida se utiliza generalmente para presiones medias y bajas, y el tipo bloque de tubos y el tipo colector se utilizan para presiones altas.

Aplicación

El enfriador de aire se utiliza principalmente en maquinaria móvil (excavadoras, cargadoras, montacargas, grúas, cosechadoras combinadas, maquinaria para la construcción de carreteras, maquinaria de construcción, etc.), para enfriar el fluido de trabajo a la temperatura requerida mediante la ventilación forzada.

Limpieza

La mayoría del agua de refrigeración contiene iones de calcio, magnesio y carbonatos ácidos. Cuando el agua de refrigeración fluye sobre la superficie metálica, se forman carbonatos. Además, el oxígeno disuelto en el agua de refrigeración causa la corrosión del metal y la formación de óxido. Debido a la formación de óxido, el efecto de transferencia de calor del condensador disminuye. En casos graves, el agua de refrigeración tiene que ser rociada fuera del condensador, y cuando la incrustación es grave, se bloquean los tubos, lo que hace que el efecto de intercambio de calor se pierda. Los datos de investigación muestran que las incrustaciones tienen un gran impacto en la pérdida de transferencia de calor, y el aumento de las incrustaciones conduce al aumento del costo de energía. Incluso una capa muy delgada de incrustaciones aumentará el costo de operación del equipo en más del 40%. Mantener los canales de refrigeración 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 (raspado, cepillado) y el lavado a alta presión, así como la limpieza química (ácida), presentan muchos problemas en el equipo, como: no pueden eliminar completamente las incrustaciones y otros depósitos, la corrosión ácida crea huecos en el equipo, los ácidos residuales causan corrosión secundaria o corrosión debajo de las incrustaciones, lo que finalmente conduce al reemplazo del equipo. Además, los desechos de lavado son tóxicos y se necesitan grandes cantidades de dinero para tratar las aguas residuales.