- ۰۹۱۵۳۲۰۵۹۷۵ - ۰۵۱۳۵۴۲۰۶۶۳
مبدل حرارتی هوا خنک برای انتقال گرما از سیال فرآیندی(process fluid) به هوای محیط استفاده می شود. بدین صورت که سیال فرآیندی درون لوله های رسانای گرما قرار دارد.
عملکرد مبدل حرارتی هوا خنک بدین صورت است که هوای اتمسفر که به عنوان خنک کننده عمل می کند، به طور عمود بر لوله ها جریان می یابد تا گرمای سیال فرآیندی را از بین ببرد. در یک مبدل حرارتی هوا خنک معمولی ، هوای محیط به وسیله یک یا چند فن، وزش یا مکش می شود تا به صورت عمودی در مقطع افقی از لوله ها جریان یابد.
مبدل حرارتی هوا خنک یکی از پرکاربردترین مبدل ها در صنایع مختلف بوده و در پالایشگاه ها و صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد. در حال حاضر که با کمبود آب مواجه هستیم، این مبدل گزینه بسیار خوبی برای تامین سرمایش است. به عنوان یک ایرکولر، نقش خنک کنندگی(Cooling) را ایفا می کند. صنایعی که نیاز به ظرفیت بالای خنک شوندگی دارند با کمک این مبدل (حتی در مناطقی که آب در دسترس نیست) سرمایش شان تامین می شود.
مبدل حرارتی هوا خنک از چندین سطح برای انتقال حرارت استفاده می کند. هوای ورودی به مبدل به وسیله ی یک فن خنک می شود. فن خنک کننده از پره های عظیم و مقاوم ساخته شده است. این پره ها توانایی آن را دارند که خودکار به گردش درآیند و فرآیند انتقال حرارت را انجام دهند. در زمانی هم که شرایط برای به گردش درآمدن خودکار فن مهیا نباشد، می توان آن را به صورت مکانیکی به حرکت درآورد.
در مبدل حرارتی هوا خنک برای ثابت ماندن برخی از ساختارهای داخلی، نگهدارنده هایی تعبیه شده است. همچنین قسمت هایی نیز وجود دارد که وظیفه ی بازرسی(سیستم کنترل:System control) و تعمیرات ساختارهای داخلی را بر عهده دارند. قسمت هایی نیز جهت کنترل دما(System control-Temp Monitor) در نظر گرفته شده است.
بطور کلی مبدل حرارتی هواخنک از یک سری لوله های فین دار و فن و سیستم دمنده تشکیل شده است که بستری را برای برای عبور سیالات و انتقال حرارت مهیا می کند. در این نوع مبدل سیال داخل لوله ها جاری می شود و هوا از قسمت بالا یا پایین(با توجه به ساختار مبدل) توسط فن وارد تیوب باندل می شود و در نهایت سیال با دمای کمتر از دمای اولیه خارج می گردد. انواع فن های مبدل هوا خنک عبارتند از :
مراحل طراحی و ساخت مبدل حرارتی هوا خنک به شرح زیر می باشد :
اجزای تشکیل دهنده ی مبدل حرارتی هوا خنک نیز عبارتند از :
مهم ترین مزیت این مبدل استفاده از هوا است زیرا همیشه در دسترس بوده و رایگان است. در ایران که اقلیمی گرم وخشک دارد در اکثریت صنایع که نیاز به مبدل حرارتی دارند، از مبدل هوا خنک بهره مند می شوند.. بدین ترتیب دیگر نگران تامین آب مورد نیاز برای سیال، نخواهند بود.
بهره گیری از استاندارد های جهانی برای طراحی و ساخت مبدل های حرارتی هواخنک سبب می شود تا (راندمان کاری دستگاه بالا رفته و عمر طولانی تری) داشته باشند.
به طور کلی در همه صنایع که نیاز به تبادل و انتقال حرارت داشته باشیم، بهره مندی از انواع مختلف مبدل ها (با توجه به نیاز مشتری) مفید خواهد بود. برخی از کاربردهای انواع مبدل های حرارتی عبارتند از:
هر کدام از انواع مبدل حرارتی هواخنک (افقی-عمودی-A/V شکل) در زمینه های خاصی استفاده می شوند. به عنوان مثال از نوع عمودی معمولا در فشرده سازی گاز، تولید برق و خنک کننده غوطه وری استفاده می شود و یا اینکه از نوع افقی به طور معمول در سوخت های تجدید پذیر، خنک کننده مرکز داده، فشرده سازی خط لوله، واحدهای تبرید، خنک کننده روغن مصنوعی و کاربردهای نفت و گاز پایین دست استفاده می شود. همچنین مبدل هواخنک هیبریدی معمولاً در صنایعی مانند سوخت های زیستی، جذب کربن، تصفیه آب و پسماند صنعتی، نفت و گاز، پالایشگاه، خنک کننده ژنراتور، خنک کننده توربین، انرژی تجدیدپذیر، پالپ و کاغذ، پتروشیمی و فولاد استفاده می شود.
در نهایت مسئله قابل توجه این است که استفاده از مبدل حرارتی هواخنک، موجب افزایش راندمان سیستم و کاهش مصرف انرژی می شود. به علاوه، استفاده از این مبدل ها به دلیل عدم نیاز به مایع خنک کننده و عدم تولید آلاینده های محیطی، باعث صرفه جویی در هزینه های تولید و حفاظت از محیط زیست می شود.
در تولید مبدل های حرارتی هوا خنک، از موادی مانند آلومینیوم، مس، فولاد ضد زنگ و آلیاژ های آلومینیومی بهره می‌گیرند. این مواد دارای خواص حرارتی و مقاومتی بالا هستند و قابلیت انتقال حرارت بالایی دارند. همچنین، این مواد از نظر وزن نیز سبک هستند و از این جهت مناسب برای استفاده در مبدل های هوا خنک هستند.
در ضمن، در تولید این نوع مبدل از موادی مانند پلی‌استر، نایلون و پلی‌اتیلن نیز استفاده می‌شود. این مواد دارای خواص الکتریکی و عایقی بسیار خوبی هستند و به عنوان عایق حرارتی در مبدل های حرارتی به کار می‌روند. همچنین، این مواد دارای وزن سبک و مقاومت بالایی نسبت به خوردگی هستند که از این جهت نیز برای استفاده در مبدل هوا خنک مناسب هستند.
تولید مبدل‌های حرارتی هوا خنک، چندین فرآیند کلیدی دارد که به شرح زیر است:
در اولین مرحله، مهندسان بر اساس نیازهای کاربردی و شرایط عملیاتی مبدل را طراحی می‌کنند. این مرحله شامل تعیین ابعاد، جنس مواد و نوع جریان سیال است.
سپس متریال مورد استفاده را تعیین می کنند که این متریال باید خواص حرارتی و مکانیکی مناسبی داشته باشند. معمولاً از آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ استفاده می‌شود که خواص خوبی در انتقال حرارت و مقاومت به خوردگی دارند.
سپس نوبت به ساخت اجزاء می رسد. اجزاء مبدل، مانند تیوب‌ها، فین‌ها، پلنیوم، فن و بدنه با استفاده از فرآیندهای مختلفی مانند خم‌کاری، جوشکاری و فرم‌دهی تولید می‌شوند و پس از آن، اجزاء ساخته شده به هم مونتاژ می‌شوند که این مرحله شامل نصب فین‌ها و تیوب‌ها به بدنه اصلی است.
سپس مبدل‌ها تحت آزمایش‌های مختلفی قرار می‌گیرند تا عملکرد و کیفیت آنها تایید شود.
در مرحله بعد برای افزایش عمر مفید مبدل و جلوگیری از خوردگی، مبدل را اورهال می کنند و در نهایت، مبدل‌های هواخنک در محل نصب می‌شوند و مراحل راه‌اندازی و تست عملکرد آنها انجام میگیرد.
این فرآیندها به بهینه‌سازی عملکرد و کارایی مبدل کمک می‌کنند.
مبدل های هواخنک در صنایع پتروشیمی و نفت و گاز در فرآیندهای شیمیایی و تولید مواد پتروشیمیایی برای مدیریت حرارت و خنک‌سازی واکنش‌ها و فرآیندهای مختلف استخراج و تصفیه، برای خنک کردن سیالات و تجهیزات به کار می‌روند.در صنایع خودروسازی در رادیاتورها و سیستم‌های خنک‌کننده موتور برای کنترل دما به کار می‌روند. همچنین در سیستم‌های HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) به عنوان بخشی از فرآیندهای خنک‌کننده استفاده می‌شوند. باید توجه داشت که در صنایع غذایی،الکترونیکی و تولید انرژی نیز به شدت از این مبدل ها برای خنک سازی قطعات و کنترل دمای فرآیند ها استفاده می شود.
این مبدل‌ها به دلیل طراحی ساده، کارایی بالا و نیاز به فضای کمتر، در بسیاری از صنایع محبوب هستند.
به طور کلی مبدل های حرارتی هوا خنک از یک تیوب باندل، فن، پلنیوم، موتور به اضافه کاور شیت ها که باکس های مستطیلی در دو طرف لوله می باشند،تشکیل شده است. هوا به عنوان سیال عامل به وسیله ی فن ها خنک می شود و از طریق پلنیوم به سمت لوله ها هدایت می شود.
شرکت یاران قطعه طوس خراسان با بهره گیری از مواد اولیه متناسب و استاندارد به تولید و عرضه ی انواع مبدل ها پرداخته است. این شرکت اقدام به تولید مبدل هوا خنک برای انواع وسایل نقلیه و یا هر وسیله ی کاربردی متحرک نیز کرده است.
