مبدل حرارتی هوا خنک

مبدل حرارتی هوا خنک یکی از انواع مبدل های حرارتی است که از هوا به عنوان خنک کننده در آن استفاده می شود. جریان هوا از طریق فن های تعبیه شده روی لوله های سیال خنک شونده، دمیده شده و تبادل حرارت انجام می گیرد. مبدل حرارتی هوا خنک از نظر شکل جریان، از نوع متقاطع بوده و جریان هوای لازم برای خنک کردن سیال داخل لوله‌ها به وسیله یک فن تأمین می‌شود. . فن های هوا می توانند به صورت دمنده یا مکنده باشند و با توجه به نوع آن، مکان آن نیز مشخص می گرد؛ اگر این فن بالای لوله‌ها قرار گیرد به آن مکنده و اگر پایین لوله‌ها قرار گیرد به آن دمنده می گویند.
برای افزایش سطح اتقال حرارت لوله های سیال خنک شونده به صورت پره دار ( فین دار ) طراحی و ساخته می شوند.

مبدل های حرارتی هوا خنک به سه شکل افقی ، عمودی و V شکل ساخته و تولید می شوند:

• مبدل حرارتی هوا خنک عمودی:

مطابق شکل زیر فن هوا به صورت عمود بر زمین بوده و جریان هوا در راستای افق روی لوله های سیال خنک شونده، دمیده می شود. در این نوع مبدل، جهت جریان هوای آزاد در تبادل حرارتی تاثیر خواهد گذاشت.

• مبدل حرارتی هوا خنک افقی :

مطابق شکل زیر، فن هوا به صورت افقی قرار گرفته و جریان هوا به صورت عمود بر زمین روی لوله های سیال خنک شونده، دمیده می شود. فن دمنده می تواند زیر لوله ها و یا بالای لوله ها قرار بگیرد.

• مبدل حرارتی هوا خنک V شکل:

مطابق شکل ، یونیت لوله های خنک شونده، به صورت V شکل در کنار هم قرار گرفته و فن ها به صورت افقی روی یونیت ها قرار می گیرند.

یک مبدل حرارتی هوا خنک به طور کلی از اجزای زیر تشکیل شده است:

•  لوله های انتقال حرارت فین دار
  
•  فن و تجیزات جانبی آن
  
• محرک برقی ( الکتروموتور )
•  نازل های ورودی و خروجی
  
•  محفظه جلو و عقب سیال خنک شونده
• بدنه مبدل 

مبدل حرارتی هواخنک، در جاهایی که امکان استفاده از آب وجود ندارد، به خصوص مناطق بیابانی و … بیشترین استفاده را دارد. همچنین در مناطقی که احتمال می رود، آب مورد استفاده و پساب آن دچار آلودگی شده و به محیط زیست آسیب برساند، مورد استفاده قرار می گیرد. از مبدل حرارتی هوا خنک به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه ها و کارخانجات و صنایع سنگین استفاده می گردد. خنک کاری روغن هیدرولیک داغ یکی از کاربردهای مهم مبدل های حرارتی هوا خنک می باشد.

از مبدل حرارتی هوا خنک به مبدل ایر کولر، درای کولر، مبدل حرارتی فن دار و یا برج خنک کننده مدار بسته نیز یاد می شود. علت نام گذاری آن استفاده از جریان هوا توسط فن های دمنده به سیال خنک کننده می باشد.

با توجه به این که مبدل حرارتی هوا خنک، از سیال هوا برای خنک کاری استفاده می کند و ضریب انتقال حرارت هوا در مقایسه با آب بسیار کم است. لذا اولا لوله های سیال خنک شونده به صورت پره دار ( فین دار ) ساخته می شوند. از طرفی ظرفیت گرمای ویژه هوا یک چهارم ظرفیت گرمایی ویژه آب بوده و چگالی در دما و فشار اتمسفر حدود 800 برابر کمتر از آب است. لذا برای داشتن یک بار حرارتی مشخص، بایستی دبی هوای ورودی به مبدل حرارتی حدود 3200 برابر آب باشد. به این علت است که مبدل های حرارتی هوا خنک نسبت به مبدل های حرارتی آب خنک، حجم بیشتری دارند.
از جمله مزایای مبدل حرارتی هوا خنک می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• بر خلاف آب، هوا یک سیال همیشه در دسترس است و در مناطقی که به آب دسترسی وجود ندارد، استفاده از مبدل حرارتی هوا خنک، بهترین گزینه است.
• تجهیزات جانبی از جمله چیلر، پمپ ، لوله کشی و … که در مبدل حرارتی آب خنک وجود دارد، در این نوع مبدل ها وجود ندارد.
• آب یک سیال رسوب گذار بوده و نیاز است تا به صورت دوره ای داخل لوله ها رسوب زدایی شود. در حالی که هوا رسوب گذار نیست. لذا انتخاب جنس لوله ها در مبدل حرارتی هوا خنک، صرفا بستگی به نوع سیال خنک شونده دارد.
• پساب مبدل هایی که از آب به عنوان سیال خنک کننده استفاده می کنند، آلودگی های زیست محیطی به همراه دارد.
• هزینه های تعمیر و نگه داری از مبدل های حرارتی هوا خنک، حدود یک چهارم نوع آب خنک می باشد.

از معایب این نوع مبدل ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• ضریب انتقال حرارت، چگالی و ظرفیت گرمایی ویژه هوا نسبت به آب خیلی ناچیز بوده و این امر باعث می شود برای داشتن یک بار حرارتی مشخص، مبدل حرارتی هوا خنک، فضای بیشتری را اشغال کند.
• هزینه ساخت مبدل های حرارتی هوا خنک حدود دو الی چهار برابر نوع آب خنک می باشد.
• فن های دمنده، تجهیزات پر سر و صدایی هستند و موجب آلودگی صوتی می گردند.
•  در مکان هایی که جریان هوا به خوبی وجود ندارد، امکان استفاده مناسب با بازدهی بالا از مبدل هوا خنک وجود ندارد.
  

در هنگام خرید مبدل حرارتی هوا خنک، توجه به موارد زیر می تواند در انتخاب بهتر و کاهش هزینه ها کمک نماید:

• محیط:

محیط اطرف مبدل از اساسی ترین نکات در خرید مبدل حرارتی است. در صورتی که محیط اطراف فاقد آب بوده و یا استفاده از آب موجب آسیب های زیست محیطی شود، استفاده از مبدل حرارتی هوا خنک پیشنهاد می گردد.

• دبی سیال خنک شونده:

هر چقدر دبی سیال خنک شونده، بیشتر باشد، نیاز به میزان انتقال حرارت بیشتر داشته و در نتیجه ابعاد فن و تجهیزات جانبی آن نیز باید بزرگ تر باشد.

• جنس لوله های سیال خنک شونده:

استفاده از متریال های مختلف برای جنس لوله ها اهیمت داشته و بسته به نوع سیال و محیط باید انتخاب گردد. متریال مس به دلیل داشتن ضریب انتقال حرارت، بیشترین استفاده را در لوله ها دارد. بعد از آن مواد استیل ضد زنگ، آلومینیوم و … با توجه به خورندگی سیال استفاده می گردند.
سایر پارامتر ها نظیر، ابعاد فن، توان الکتروموتور و قطر نازل وروردی و خروجی مبدل حرارتی هوا خنک، تعیین کننده قیمت مبدل حرارتی هوا خنک می باشد.

شرکت ویرا تجهیز صنعت تولید کننده مبدل حرارتی هوا خنک عمودی مخصوص روغن داغ در توان های 8 الی 30 کلیو وات می باشد. برای دریافت کاتالوگ و مشخصات مبدل های حرارتی می توانید با کارشناسان ما در واحد فروش تماس گرفته و مشاوره رایگان دریافت نمایید.
حداکثر فشار کاری کاری روغن در مبدل های تولیدی 26 بار می باشد. این مبدل ها برای فشار روغن 40 بار تست هیدرواستاتیک شده اند. حداکثر دمای مجاز ورودی به مبدل حرارتی 100 درجه سانتی گراد می باشد.