Air cooler چیست ؟‌

مبدل های هوایی Air cooler
با Air cooler ها و نحوه طراحی و کارکرد آنها آشنا شوید

Air cooler چیست ؟‌

‌Air cooler چیست ؟‌تعریف ما از Air cooler یا کولر های هوایی چیست و چگونه می توان کولر هارا دسته بندی کرد ؟‌ سعی کردیم تا در این بخش به شما آموزش دهیم که Air cooler چیست ؟و چگونه میتوانیم در بخش های مختلف آن را بکارگیری کنیم. با ما همراه باشید …..

کولر هوایی ( مبدل گرمایی هوا خنک شونده ) چیست ؟

کولر هوایی وسیله یا تجهیزی جهت انتقال حرارت از یک سیال به طور مستقیم به هوای محیط می باشد.  سال های متمادی در مکان هایی که دسترسی به آب جهت سرمایش محدود است از هوا برای این منظور استفاده میشود.

تاریخچه Air cooler ها 

بیشترین استفاده از این کولر ها در دهه ۶۰ میلادی بوده است به صورتی مه در واحد های جدیدی التاسیس آن زمان تمامی سرمایش واحد از این طریق انجام می گشت. از این کولر ها جهت خارج ساختن حرارت از سیال و انتقال آن به هوا استفاده میشود. در این کولر ها هوا با فشار اتمسفری از روی لوله هایی با پره های متراکم گذر میکند و سیال داخل لوله را سرد  میکند.

استاندارد  API 661  برای حداقل های مورد نیاز در طراحی ‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍جنس و ساخت و معاینه و آزمایش قطعات کولر های هوایی در فرایند پالایشگاهی مورد استفاده قرار میگیرد.

مقایسه آب و هوا به عنوان سیال خنک کننده در سیستم

به جز مواردی که آب در دسترس نباشد انتخاب بین آب و هوا به عنوان سیال خنک کننده بستگی به عوامل بسیاری دارد . لازم است که ارزیابی دقیقی پیش از گرفتن هر گونه تصمیمی انجام گیرد. ممکن است نتیجه این باشد که با وجود اینکه مقدار زیادی آب با کیفت مناسب در دسترس باشد هوا گزینه بهتری باشد.

در جدول زیر میتوانید عوامل موثر در انتخاب آب یا هوا بعنوان سیال خنک کننده ذکر شده :

قابلیت دسترسیهوا همیشه و همه جا به میزان نامحدود در دسترس می باشد
انتخاب مکان مناسباگر هوا انتخاب شود محدودیتی نیست اما برای استفاده از آإ باید به منبع آب دسترسی نزدیکی وجود داشته باشد
محل قرار گیری

خنک کننده

اکر نیاز گردش محدد هوا باشد کولر هوایی نباید در نزدیکی ساختمان های بلند یا درختان برپا شود اما در مورد مبدل

shell and tube محدودیت کمتری وجود دارد.

فضای مورد نیاز کولر هاکولر هوایی به طور قابل ملاحظه ای فضای بیشتری را اشغال میکنند اما در صورتی که در سیستم کولر هوایی از cooling tower استفاده شود فضایی برابر با کولر هوایی اشغال میکند
تاثیر آب و هوادمای هوا به دلیل شرایط جوی در معرض تغییر بیشتری قرار داشته و لذا سیستم کنترلی بیشتری باید در نظر بگیریم
تاثیر بر محیطایجاد سر و صدا در مبدل هوایی هوا خنک شونده  در مورد کولر های آبی گردش آب درون سیستم موجب بالا رفتن دمای آب رودخانه میشود.
جنس مواد بکار رفتهدر سیستم هوایی به دلیل خورنده نبودن هوا جنس مواد تنها با توجه به سیال فرایندی انتخاب میشود در حالیکه در سیستم های آبی هم آب و هم سیال فرایندی در انتخاب جنس مواد نقش دارند
فشاربرای کم کردن مشکل فشار در کولر های هوایی باید از لوله هایی با قطر کوچکتر استفاده میشود تا موجب وسیع شدن فضای بین لوله ها شود
دمای خروجی سیال فرایندیآب قادر است دمای سیال فرایندی خروجی را به ۳ تا ۶ درجه سردتر از زمانی که از هوا بعنوان خنک کننده استفاده میکنیم برساند . هدایت گرمایی آب در دمای ۳۵ درجه سانتیگراد ۲۳ برابر بیشتر از هوا می باشد
خاموشی سیستمدر حالت خاموشی سیستم های آبی به طور کامل از کار می افتد در حالی که به دلیل جریان طبیعی گردش هوا در سیستم های هوایی تا حدودی توانایی خنک سازی در سیستم باقی می ماند
الودگیخط ایجاد آلودگی در محیط زیست ناشی از سیال فرایندی در کولر های آبی بسیار بیشتر می باشد
رسوب گذاریمیزان ایجاد رسوب ناشی از هوا بسیار ناچیز است در صورتیکه رسوب گذاری در آب بسیار بیشستر اتفاق می افتد
تمیز کارینیاز کمتر به تمیز کاری در مبدل های هوا خنک شونده وجود دارد اما در صورت استفاده از هوا یا بخار رسوب زا نیاز به تمیز کاری وجود دارد در مورد کولر های آبی نیاز به تمیز کاری مرتب در سمتی که آب در جریان است می باشد
نگهداری  و تعمیرهزینه تعمیر و نگهداری مبدل های هوا خنک شونده حدودا ۲۵ ٪‌مبدل های آب خنک شونده می باشد
سرمایهمقدار سرمایه ثابت مبدل های هوا خنک شونده ۲ تا ۴ برابر زرگتر از مبدل ها با جریان آب می بشاد اما در عوض سیستم های آبی نیاز به تجهیزات بیشتری مثل پمپ لوله شیرآلات فیلتر ها و برج خنک کننده می باشد

 

 

کاربرد کولر های هوایی

از آنجایی که انتقال گرما در این مبدل جهت خنک کردن سیال و یا چگالش بخار صورت می پذیرد موارد کاربرد آن طیف وسیعی را از رادیاتور یکی اتومبیل تا چگالش بخار خروجی از یک توربین را در بر میگیرد.

این مبدل در کلیه مراحل صنایع نفت و گاز از صنایعی بالا دستی استخراج و انتقال گرفته تا پالایشگاه ها و مجتمع های پتروشیمی تحت شرایط گوناگون محیطی و برای سیال های ختلف با فشار و دما و خورندگی متفاوت استفاده میشود.

علاوه بر این در محتمع های نیروگاهی با شرایط اشاره شده فوق مورد استفاده قرار میگیرد.

موارد زیر بعنوان مثال ذکر شده اند:

  • کاربرد های فشار بالا : فرایند های بالادستی و میان دستی نظیر تزریق گاز , استحصال گاز , خطوط انتقال گاز
  • کاربرد های مجتمع های فرایندی:‌ خنک کردن و با چگالش هیدروکربن ها و گاز ها
  • کاربرد های فشار پایین و سیال های کثیف : خنک کردن هیدروکربن ها ی سنگین و روغن ماشین آلات
ساختمان کولر هوایی

یک کولر هوایی از سقمت هایی که در زیر نام برده شده است شکیل شده :

  • تیوب باندل ( شامل هدر , تیوب , قاب کناری و نگهدارنده تیوب )
  • وسیله حرکت دهنده هوا (ماند فن یا دمنده )
  • سیستم گرداننده ( موتور الکتریکی یا توربین بخار ) و انتقال قدرت ( معمولا از تسمه یا چرخ دنده )‌
  • پلنیوم و حلقه دور فن
  • سازه نگهدارنده
  • کویل بخار
  • سکو جهت تعمیر و نگه داری فن و هدر ها
  • مجرای کرکره ای عبور هوا
  • سوییچ ارتعاش
  • سیستم تنظیم تیغه فن
  • سیستم کنترل موتور دور متغیر
  • محفظه چرخش مجدد هوای گرم

 

اجزای تشکیل دهنده مبدل های خنک کننده هوایی
اجزای تشکیل دهنده مبدل های هوا خنک کننده را بسیار بشناسید
اجزای تشکیل دهنده مبدل های خنک کننده هوایی
اجزای تشکیل دهنده مبدل های هوا خنک کننده را بسیار بشناسید

 

انواع کولر هواخنک شونده براساس اشکال قرارگیری تیوب باندل
  1. افقی

به طور کلی رایج ترین نوع کولر ها به صورت افقی می بشاند که اغلب برای فرایند های سرمایشی استفاده می شود و شامل ۲ نوع زیر می باشد :

  • Induced draft 
  • forced draft 

کولر هوایی Induced : 

به کولر های هوایی اطلاق می شود که تیوب باندل در سمتم مکش فن قرار دارد. در واقع در این تیپ از کولر ها فن با مکش هوای گرم از روی تیوب ها باعث خنک شدن سیال داخل تیوب میشود.

مبدل های هواخنک کننده induced air cooler
با روش کارکرد و اجزای induced air cooler آشنا شوید
مبدل های هواخنک کننده induced air cooler
با روش کارکرد و اجزای induced air cooler آشنا شوید

مزیت های  : 

  • توزیع بهتر جریان هوا بر روی کل تویب باندل
  • کاهش امکان بازگشت و گردش هوای داغ خروجی به ورودی کولر
  • سطح مقطع فن ها باعث کاهش 60 % اثرات تابش مستقیم خورشیدی , بارش و گرد و غبار میشود
  • درحالتی که فن دچار مشکل شود به دلیل شکل و موقعیت دودکش فن گردش طبیعی جریان هوا را خواهیم داشت
  • سازی کمتری نیاز داریم
  • میزان صدای کمتری بروی زمین شنیده میشود

معایب و محدودیت ها : 

  • درشرایط آب و هوایی گرم توان بیشتری برای فن مورد نیاز است
  • جریان خروجی از مبدل باید زیر دمای 200 درجه فارنهایت باشد زیرا موجب خرابی فن میشود
  • زمانی که دمای سیال ورودی به کولر از ۳۵۰ درجه فارنهایت فراتر رود الزاما بایستی تز این نوع کولر ها استفاده شود
  • دسترسی به فن ها برای انجام عملیات تعمیر و نگهداری دشوار است

 

کولر هوایی forced :

به کولر های هوایی گفته میشود که تیوب باندل در سمت خروجی هوا از فن قرار دارد . به نعبیری دیگر در این تیپ از کولر ها فن با دمیدن هوای خنک بر روی تیوب ها باعث خنک شدن سیال داخل تیوب میشود.

مبدل های هوایی نوع forced
روش کارکرد و اجزای مبدل هوایی forced
مبدل های هوایی نوع forced
روش کارکرد و اجزای مبدل های هوایی forced

 

 

مزیت ها :‌

  • در صورتی که جریان هوای خروجی داغ باشد نیاز به توان کمتری دارد
  • دسترسی راحت تری به فن و قطعات بالایی فن جهت فعالیت های تعمیراتی و نگهداری وجود دارد
  • دسترسی بهتر به محموعه لوله ها به منظور تعویض
  • قابلیت سرمایش سیال با دمای ورودی بالاتر
  • قابلیت تطبیق برای گردش هوای گرم در آب و هوای سرد

معایب و محدودیت ها : 

  • عدم توزیع یکنواخت جریان هوا بر روی لوله ها
  • امکان بازگشت و گردش هوا داغ خروجی که نتیجه سرعت خروج پایین و سرعت بالای ورودی می شود
  • امکان گردش و جابجایی طبیعی هوا در صورت خرابی
  • قرار داشتن کل تیوب ها در معرض آفتاب و باران و طوفان

2.عمودی 

برای کاهش قابل توجه فضای اشغال شده بروی زمین از تجهیزات عمودی استفاده میشود اما کار آمدی این واحد به شدت متاثر از جهت باد غالب می باشد و معمولا از نوع عمودی در اندازه های کوچک استفاده میشود

3.شیبدار 

نوع شیبدار در دونوع A و V ساخته میشود که نیمی از فضای مورد نیاز برای کولر های افقی را اشغال میکنند. این دو نوع از دو باندل شیبدار که با دیواره ی عمودی زاویه ای در حدود ۳۰ تا  ۴۵ درجه دارند و از قسمت بالا یا پایین به ترتیب در مدل V و A به هم متصلند تشکیل میشوند.

نوع A متداول تر بوده و از آن در کندانس کردن بخار استفاده میشود . در صورتی که امکان انجماد سیال داخل لوله وجود داشته باشد می باید از لوله ها با شیبی معادل 10 میلیمتر به ازای هر متر به سمت خروجی سیال طراحی گردد و هزینه طراحی کولر های شیبدار بیشتر می باشد.

 

 

انواع مبدل های هوایی Air cooler
با انواع مبدل های هوایی آشنا شوید

شما عزیزان می توانید پس از دریافت اطلاعات مورد نیاز خود از این آموزش دارای یک سری اطلاعات کلی بوده و مبدل هوایی مورد نیاز خود را تعیین کنید و یا با متخصصان ما در این حوزه در ارتباط باشید تا بهترین را برای خود به ارمغان آورید .

 

برای مطالعه دیگر مطالب به سایت کلیک صنعت مراجعه کنید.

برای خرید اینترنتی می توانید به سایت تجهیزستان مراجعه نمایید.

صفحه خرید محصول فروشگاه اینترنتی تجهیزستان

 

 

ارسال نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *