مبدلهای هوا خنک یا ایرکولر

فرنیکان مبدل های حرارتی خنک شونده با هوا یا ایرکولر را بر اساس نیاز مشتری مطابق با استاندارد API طراحی و تولید می نماید. تیوب باندل مبدلهای هواخنک شامل فین تیوبهایی است که در یک آرایش منظم در یک مجموعه قرار میگیرند. این مبدل ها بسته به کاربردهای مختلف، در چندین نوع و پیکربندی متفاوت طراحی و شاخته می شوند.
 
 
  • جریان اجباری Forced Draft
  • جریان مکشی Induced Draft
  • مقاصد فشار و دمای بالا
  • طراحی سفارشی
به طور معمول، ساختار یک کولر هوایی یا مبدل هوا خنک، از یک دسته لوله (تیوب باندل) پره دار (فین دار) با هدرهای عمدتا مستطیلی در هر دو انتهای لوله ها تشکیل شده است. انواع دیگری از هدرها بسته به کاربرد های مورد نظر در دسترس هستند. جریان هوای خنک کننده توسط یک یا چند فن تامین می شود. معمولاً هوا از طریق سیستم هوادهی از روی باندل به سمت بالا دمیده می شود. بسته به اینکه هوا از میان لباندل فشار داده شود یا کشیده شود، با نام جریان اجباری یا مکشی شناخته می شوند. جریان هوای فن ها توسط موتور دور متغیر و یا سیستم پره متغیر خودکار در صورت نیاز کنترل و تنظیم می شود. فضای بین فن(ها) و باندل توسط یک محفظه پلنوم محصور شده است که هوا را هدایت می کند. کل مجموعه معمولاً بر روی سازه فولادی  استقرار یافته و نصب می شود. بسته به شرایط سایت می توان از لوازم جانبی اختیاری مانند کویل بخار و لوور استفاده و در جای خود نصب کرد.

بارزترین مزایای مبدل های حرارتی خنک شونده با هوا عبارتند از:

  • جلوگیری از آلودگی حرارتی و شیمیایی ناشی از نشت سیالات خنک کننده

  • انعطاف پذیری برای هر مکان پلنت و ترتیب پلان

  • کم بودن هزینه های نگهداری

  • نصب آسان به صورت مونتاژ پیچی

  • اثرات زیست محیطی کمتر نسبت به مبدل های حرارتی S&T

 

ما با تکیه بر تجربه، تخصص مهندسی و امکانات تخصصی ساخت، این گونه مبدلهای حرارتی که با هوا خنک می شوند را با کیفیت بالا، مقرون به صرفه و قابل اعتماد و پشتیبانی فنی به مشتریان خود ارائه می دهیم.

نوع جریان اجباری یا مکشی Forced / Induced

ساخت و نگهداری ایرکولرها یا ترکیب جریان اجباری آسان تر است. در این ترکیب، باندل در بالای پلنوم نصب شده است، بنابراین می توان آن را به راحتی جدا کرد و جایگزین کرد. علاوه بر این طول شفت فن کوتاه می باشد، زیرا مانند طراحی پیش ران مکشی نباید از واحد درایو از طریق باندل و پلنوم تا فن امتداد یابد.
واحدهای کشش اجباری به قدرت درایو کمتری نیاز دارند زیرا فن حجم کمتری از هوا را در ورودی نسبت به خروجی جابجا می کند. با توجه به اینکه هوای خنک کننده در خروجی سیستم گرم می شود، در نوع مکشی، فن در معرض هوای گرم خروجی قرار گیرد،  لذا ممکن است باعث ایجاد مشکل در برخی از فن ها یا محرک های پایه فن شود. از آنجایی که خنک کننده های اجباری فن ها را در معرض هوای داغ خروجی ندارند، در چنین مواردی انتخاب بهتری هستند.

با این حال، واحدهای مکشی، مزایایی نیز دارند. یک مشکل رایج در کولرهای با دمنده اجباری چرخش تصادفی هوای گرم است. این زمانی اتفاق می افتد که هوای داغ خروجی به طرف فن ها کشیده شود. از آنجایی که یک خنک کننده اجباری دارای سرعت هوای کم در خروجی و سرعت بالایی از طریق فن است، یک ناحیه فشار کم در اطراف فن ایجاد می شود که باعث می شود هوای گرم از کناره یا انتهای محفظه کشیده شود.

به همین دلیل، هرگز نباید فضای کوچکی بین دریچه های دمنده اجباری وجود داشته باشد. دمنده مکشی دارای سرعت هوای خروجی بالا از طریق فن است و سرعت کمتری در قسمت زیرین باندلدارد. این امر احتمال چرخش تصادفی هوا را به حداقل می رساند. همچنین یک پلنوم مکشی نیازی به ساپرت از سمت باندل ندارد، بنابراین اغلب می توان مقداری وزن را در این قسمت کاهش داد.

جریان هوای اجباری FORCED DRAFT

کولر هوایی

تیوب باندل در بالای پلنوم نصب شده است، بنابراین می توان آن را به راحتی جدا کرد و جایگزین کرد. شفت فن کوتاه است، زیرا نباید از واحد درایو از بین تیوب باندل و پلنوم تا فن امتداد یابد.

جریان هوای مکشی INDUCED DRAFT

کولر هوایی

تیوب باندل در زیر پلنوم نصب شده است. شفت فن بلند تر است، زیرا باید از واحد درایو از میان تیوب باندل و پلنوم تا فن امتداد یابد.

فین تیوب

جنس لوله ها می توانند شامل طیفی از مواد مانند فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، برنجی و مسی یا آلیاژهای ترکیبی باشد. ولی مواد پره یا فین معمولا همیشه از جنس آلومینیوم هستند.

فین اکسترود شده با قرار دادن یک لوله آلومینیومی روی تیوب ساخته می شوند، سپس لوله را از طریق دستگاهی که دارای غلتک هایی است عبور می دهند که آلومینیوم را به بیرون هدایت کرده تا باله هایی تشکیل شود. نتیجه نهایی یک مجموعه پره حلقوی است که تماس بسیار خوبی با لوله دارد و هیچ شکافی برای ایجاد خوردگی روی تیوب وجود ندارد. به همین دلیل از پره های اکسترود شده اغلب در مکان های ساحلی یا سکوهای دریایی استفاده می شود.

از نوع L-footed یا فین تیوب مارپیچ پیچیده شده، در مواردی استفاده می شود که دمای فرآیند کمتر از حدود 350 درجه سانتیگراد باشد. ولی نوع فین تیوب Embedded یا مدفون شده دارای بالاترین قابلیت تحمل دما هستند. اینگونه فین تیوب با فرآیندی ویژه ساخته می شوند که در آن ابتدا، یک شیار مارپیچ در قطر خارجی تیوب ایجاد شده و پس از آن نوار آلومنیوم درون این شیار پیچیده می شود. در این نوع می بایست دیواره تیوب به دلیل لزوم ایجاد شیار ضخیم تر از انواع دیگر باشد.

EXTRUDED

فین تیوب
فین یا پره های های اکسترود شده با قرار دادن یک لوله آلومینیومی روی تیوب ساخته می شوند، سپس لوله را از طریق دستگاهی که دارای غلتک هایی است عبور می دهند که آلومینیوم را به بیرون می کشد تا فین مارپیچی شکل تشکیل شود.

EMBEDDED

فین تیوب

فین تیوب مدفون شده دارای بالاترین قابلیت تحمل دما هستند. اینگونه فین تیوب با فرآیندی ویژه ساخته می شوند که در آن ابتدا، یک شیار مارپیچ در قطر خارجی تیوب ایجاد شده و پس از آن نوار آلومنیوم درون این شیار پیچیده می شود. 

L-FOOTED

فین تیوب

نوع L-footed یا فین تیوب مارپیچ پیچیده شده با پایه ال شکل، نوعی از فین تیوب می باشد که از پیچاندن و فشار دادن نوارهای پایه دار بر روی تیوب تولید می شوند. در مواردی استفاده می شود که دمای فرآیند کمتر از حدود 350 درجه سانتیگراد باشد.

کاربردهای کولرهای هوایی

کولرهای هوایی عمدتاً در صنایع پتروشیمی، پالایش، فرآوری گاز طبیعی و نیز تولید برق استفاده می‌شوند:

  • فرآوری هیدروکربن
  • فرآیندهای پتروشیمی
  • فشرده سازی گاز (خنک کننده مرحله ای)
  • انتقال گاز
  • متراکم کردن گاز
  • خنک سازی فرآیند پالایشگاه
  • کاربردهای خنک کننده صنعتی
  • متراکم کردن مبرد

Air Cooler Headers

هدرها جعبه هایی در انتهای لوله ها قرار میگیرند و سیال را به تیوب ها توزیع می کنند. غالباً هدرهای مبدل های هوا خنک، جعبه های مستطیل شکل جوش داده شده و از نوع پلاگی هستند. این بدان معنی است که یک پلاگ در مقابل هر تیوب وجود دارد که امکان دسترسی برای بازرسی و تمیز کردن جداگانه را فراهم می کند. آنها همچنین می توانند برای تعمیر و یا کور کردن کردن یک تیوب در حال نشتی استفاده شوند. نوع رایج دیگر هدر، صفحه پوششی یا نوع کاور است. اینها معمولاً در کاربردهای فشار پایین (مثلاً زیر 150 PSIG) که در آن دسترسی کامل به تیوبها مورد نظر است استفاده می شود. این معمولاً به معنای کاربردهایی است که رسوب یک مشکل بالقوه است و تیوب باندل ممکن است نیاز به تمیز کردن داخلی گاه به گاه داشته باشد. همانطور که از نام آن پیداست، اینها دارای یک صفحه بازشو در پشت هدر مقابل تیوبهاا هستند. صفحه پوششی توسط مجموعه ای از پیچ ها به لبه فلنجی در اطراف محیط هدر متصل می شود.

هدر بانتی مشابه نوع بازشو وکاوری است، اما در ساختار متفاوت می باشد. کل هدر یا کاپوت به صفحه لوله پیچ می شود و جدا می شود. هدرهای بانتی گاهی اوقات در مواردی استفاده می شود که پتانسیل خوردگی سیال فرآیندی بسیار زیاد است و مواد ورق و تیوبها همانند تیتانیم گران قیمت باشد. نوع دیگری نیز به شکل یک لوله (منیفولد) بوده که این ساختار قابل تعمیر نیست. این نوع هدر در کاربردهای فشار بسیا بالا استفاده می گردد.

انواع هدرها:

  • هدر جعبه ای
  • هدر بانتی
  • هدر کاور دار
  • هدر منیفولدی

سیستم دمنده هوا

فن ها معمولاً به وسیله موتورهای الکتریکی از طریق مجموعه کاهش دهنده سرعت  نیرو می گیرند. کاهنده‌های سرعت معمولاً تسمه‌های V، درایوهای HTD یا چرخ دنده‌ای هستند. مجموعه درایو فن توسط یک سیستم سازه ای درایو مکانیکی فولادی حمایت می شود. آنها معمولاً دارای یک سوئیچ لرزش بر روی هر فن هستند تا به طور خودکار یک فن را که به دلایلی نامتعادل شده است خاموش کند.

ساختار کولر هوایی

ساختار و کارکرد

کولر هوایی چگونه کار می کند

کولر هوایی وسیله ای برای دفع گرما از یک سیال به طور مستقیم به هوای محیط است. این برخلاف انتقال گرما به آب و سپس دفع آن به هوا در ساختار سایر مبدلها مانند مبدل حرارتی پوسته و لوله و سیستم برج خنک کننده مرطوب می باشد. مزیت آشکار کولر هوایی این است که به آب نیاز ندارد، به این معنی که پلنتهایی که به ظرفیت های خنک کننده زیادی نیاز دارند نیازی به قرار گرفتن در نزدیکی منبع آب خنک کننده ندارند. یک کولر هوا خنک از اجزای زیر تشکیل شده است:

یک یا چند دسته تیوب باندل جهت انتقال حرارت.
یک سیستم دمنده هوا، مانند فن و دمنده.
یک درایور و انتقال قدرت برای چرخاندن مکانیکی فن یا دمنده.
یک پلنوم بین باندل ها و دستگاه حرکت دهنده هوا.
یک سازه تحمل کننده به اندازه کافی بالا که اجازه دهد هوا با سرعت معقولی به زیر تجهیز وارد شود.
گذرگاه‌های اختیاری تعمیر و نگهداری فن با نردبان برای بالارفتن.
لوورهای اختیاری برای کنترل دمای خروجی.
مجراها و محفظه های چرخش اختیاری برای محافظت در برابر یخ زدگی یا انجماد سیالات با نقطه ریزش بالا در هوای سرد.
هاب فن گام متغیر اختیاری برای کنترل دما و صرفه جویی در مصرف برق

تیوب باندل کولر هوایی

پتروشیمی لرستان