Enfriador de aire de 65W con cuerpo de ABS, mecánico

Refrigeración por sistema de ciclo de aspersión de bomba de agua. Oscilación automática de izquierda a derecha, ajuste manual de la dirección de las alas hacia arriba y abajo.

Introducción

El enfriador de aire, conocido como enfriador de aire, utiliza el aire como refrigerante y se puede utilizar como enfriador o como condensador. El enfriador de aire está compuesto principalmente por haces de tuberías, soportes y ventiladores. El fluido caliente fluye por el interior de las tuberías y el aire sopla a través del haz de tuberías por el exterior. 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 mayoritariamente ventiladores de flujo axial (ver maquinaria de transporte de fluidos). El tipo y el material del haz de tuberías del enfriador de aire tienen una gran influencia en el rendimiento del enfriador de aire. Debido a que el coeficiente de transferencia de calor del lado del aire es muy peque?o, a menudo se agregan aletas a la tubería 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 tuberías lisas con un diámetro exterior de 25 mm, tuberías con aletas bajas de 12,5 mm de altura y tuberías 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 insertan en una tubería lisa. 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 un enfriador 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 por el 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 tuberías, ventilador y estructura (Figura 1). El haz de tuberías incluye una tubería de transferencia de calor, una caja de tuberías, una viga lateral y una viga. Se puede disponer 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 poco espacio y tiene una estructura compacta. Para contrarrestar el efecto del bajo coeficiente de transferencia de calor del lado del aire, generalmente se utilizan tuberías con aletas en la pared exterior de las tuberías lisas. La tubería con aletas como tubería de transferencia de calor puede expandir el área de transferencia de calor. Las tuberías con aletas se disponen en capas y sus extremos se conectan a la caja de tuberías por soldadura o expansión. Por lo general, hay de 3 a 8 filas de tuberías. El tama?o en serie del haz de tuberías llega hasta 12 metros. El diámetro exterior de la tubería lisa suele ser de 25 mm y 38 mm, la altura de la aleta generalmente es de 12 a 15 mm y el ancho del haz de tuberías es de 100 a 3000 mm. La tubería con aletas es el elemento central del enfriador de aire, y su forma y material afectan directamente el rendimiento del equipo. Las tuberías se pueden fabricar 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 mayoritariamente aluminio industrial puro. En casos en los que los requisitos de prevención de corrosión son muy altos o en condiciones de proceso de fabricación especiales, también se utiliza cobre o acero inoxidable. Las aletas se pueden disponer horizontal o longitudinalmente. Las formas básicas de las tuberías con aletas (Figura 3) son: enrolladas, insertadas, laminadas, con manguito, soldadas, de tubo elíptico, de flujo turbulento (incluyendo tipo de rayo, ranuradas y onduladas, etc.). La estructura de la caja de tuberías incluye principalmente el tipo de brida, el tipo de bloque de tuberías y el tipo de 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 del haz de tuberías, un extremo de la caja de tuberías no está fijado, lo que permite el desplazamiento a lo largo de la tubería. El ventilador generalmente utiliza un ventilador de flujo axial.

Forma de ventilación

Hay dos formas de ventilación: soplado y aspiración. ① Tipo de soplado: el aire fluye primero a través del ventilador y luego entra en el haz. ② Tipo de aspiración: el aire fluye primero a través del haz de tuberías y luego entra en el ventilador. El costo de operación del primero es más económico, la turbulencia generada es favorable para la transferencia de calor y se utiliza más. La distribución del flujo de aire del segundo es uniforme, lo que es favorable para un control preciso de la temperatura y 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 tuberías, es decir, ajustando el ángulo de inclinación de la hoja, la velocidad del ventilador y el grado de apertura de la persiana. Para el fluido que es fácil de condensar y congelar en invierno, se puede utilizar circulación de aire caliente o calentamiento por vapor para ajustar la temperatura de salida del fluido.

Forma básica

Las formas básicas de las tuberías con aletas para el enfriador de aire son: tipo de manguito, enrolladas, laminadas, soldadas, de tubo elíptico, insertadas, de flujo turbulento, tipo de enfriador de aire de rayo, forma ranurada y forma ondulada. La estructura de la caja de tuberías del enfriador de aire incluye principalmente el tipo de brida, el tipo de bloque de tuberías 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 para la construcción de carreteras, maquinaria de construcción, etc.), para enfriar forzadamente el medio de trabajo al temperatura requerida mediante enfriamiento por aire.

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 forma carbonato. Además, el oxígeno disuelto en el agua de refrigeración causará 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 refrigeración tiene que ser rociada fuera de la carcasa, y las tuberías se bloquearán cuando la incrustación sea grave, de modo que el efecto de intercambio de calor perderá su eficacia. Los datos de investigación muestran que los depósitos de incrustaciones tienen un gran impacto en la pérdida de transporte de calor, y el aumento de los depósitos conducirá al aumento de los costos de energía. Incluso una capa muy delgada de incrustaciones aumentará el costo de operación de la parte de la incrustación 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 de limpieza tradicionales a largo plazo, como el método mecánico (raspar, cepillar) y el agua a alta presión, la limpieza química (ácido) presentan muchos problemas en el equipo durante la limpieza, como: no pueden eliminar completamente las incrustaciones y otros sedimentos, la corrosión ácida en el equipo forma agujeros, el ácido residual causa corrosión secundaria del material o corrosión debajo de las incrustaciones, lo que finalmente lleva al reemplazo del equipo. Además, el líquido de lavado es tóxico y se necesita mucho dinero para el tratamiento de aguas residuales.