المجفف الهواء المبردمجفف هواء مضغوط، يستخدم مبادئ فيزيائية لتجميد رطوبة الهواء المضغوط تحت درجة الندى، وتكثيفها إلى ماء سائل من الهواء المضغوط، ثم تفريغها. ونظريًا، يمكن أن تكون درجة حرارة نقطة الندى قريبة من الصفر، وذلك بسبب درجة تجمد الماء. أما عمليًا، فيمكن أن تصل درجة حرارة نقطة الندى لمجفف تجميد جيد إلى حوالي 10 درجات.
وفقا للفرق بين المبادلات الحراريةمجففات الهواء المبردةيتوفر حاليًا في السوق نوعان من مجففات الهواء المزودة بمبادلات حرارية أنبوبية زعنفية ومبادلات حرارية صفائحية (تُعرف بالمبادلات الصفائحية). بفضل تقنيتها المتطورة، وبنيتها المدمجة، وكفاءتها الحرارية العالية، وعدم انبعاثاتها الثانوية، أصبحت مجففات الهواء السخانية هي السائدة في سوق مجففات الهواء. ومع ذلك، هناك العديد من العيوب في تصميم واستخدام المبادل الحراري الأنبوبي الزعنفي القديم. يتمثل الأداء الرئيسي في الجوانب التالية:
1. حجم ضخم:
عادةً ما يكون للمبادل الحراري الأنبوبي الزعنفي هيكل أسطواني أفقي. وللتكيف مع شكل المبادل الحراري، لا يمكن تصميم آلة التبريد والتجفيف إلا وفقًا لآلية المبادل الحراري. لذلك، يكون الجهاز ضخمًا، لكن المساحة الداخلية فارغة نسبيًا. وخاصةً بالنسبة للمعدات المتوسطة والكبيرة، فإن ثلثي المساحة الداخلية فائضة، مما يتسبب في إهدار مساحة غير ضرورية.
2. هيكل واحد:
يعتمد المبادل الحراري الأنبوبي الزعنفي عادةً على تصميم واحد لواحد، أي أن مجفف الهواء ذي سعة المعالجة المقابلة يتوافق مع المبادل الحراري ذي سعة المعالجة المقابلة، مما يُعيق عملية الإنتاج ويصعّب استخدامها معًا. يؤدي استخدام المبادل الحراري نفسه لتشكيل مجففات هواء ذات سعات معالجة مختلفة إلى زيادة مخزون المواد الخام.
3. متوسط كفاءة التبادل الحراري
تبلغ كفاءة نقل الحرارة للمبادل الحراري الأنبوبي الزعانف حوالي 85٪ بشكل عام، لذلك من الضروري تحقيق تأثير نقل الحرارة المثالي. يجب أن يزيد تصميم نظام التبريد بالكامل بأكثر من 15٪ على أساس حساب سعة التبريد المطلوبة، وبالتالي زيادة تكلفة النظام واستهلاك الطاقة.
4. فقاعات الهواء في المبادل الحراري الأنبوبي الزعنفي
يترك هيكل الزعانف المربعة والغطاء الدائري للمبادل الحراري الأنبوبي الزعنفي مساحةً خاليةً من التبادل الحراري في كل قناة، مما يُسبب فقاعات الهواء. تسمح حواجز المبخر بخروج بعض الهواء المضغوط دون تبادل حراري. هذا يحد من نقطة الندى لغاز المنتج، وزيادة سعة التبريد لا تُحل المشكلة تمامًا. لذلك، تكون نقطة الندى للضغط في مجفف التجميد الأنبوبي الزعنفي عادةً أعلى من 10 درجات مئوية، وهي لا تصل إلى الحد الأمثل وهو درجتان مئويتان.
5. مقاومة ضعيفة للتآكل
تُصنع المبادلات الحرارية الأنبوبية الزعانف عادةً من أنابيب نحاسية وزعانف من الألومنيوم، والوسط المستخدم هو الغاز المضغوط العادي والغاز غير القابل للتآكل. عند استخدامها في بعض الحالات الخاصة، مثل مجففات التبريد البحرية، وأجهزة التبريد والتجفيف بالغاز الخاصة، تكون عرضة للتآكل، مما يُقلل بشكل كبير من عمر الخدمة، أو حتى يُصبح غير قابل للاستخدام على الإطلاق.
نظراً لخصائص المبادل الحراري الأنبوبي الزعنفي المذكور أعلاه، يُمكن للمبادل الحراري اللوحي تعويض هذه العيوب. وفيما يلي وصفه التفصيلي:
1. هيكل مدمج وحجم صغير
يتميز المبادل الحراري اللوحي بهيكل مربع ومساحة صغيرة. ويمكن دمجه بمرونة مع مكونات التبريد في المعدات دون إهدار مساحة كبيرة.
2. النموذج مرن وقابل للتغيير
يمكن تجميع المبادل الحراري اللوحي بطريقة معيارية، أي أنه يمكن دمجه في سعة المعالجة المطلوبة بطريقة 1+1=2، مما يجعل تصميم الماكينة بأكملها مرنًا وقابلًا للتغيير، ويمكنه التحكم في مخزون المواد الخام بشكل أكثر فعالية.
3. كفاءة عالية في تبادل الحرارة
قناة تدفق المبادل الحراري اللوحي صغيرة، وزعانف اللوحة عبارة عن أشكال موجية، والتغيرات في المقطع العرضي معقدة. يمكن للوحة الصغيرة الحصول على مساحة تبادل حراري أكبر، ويتغير اتجاه تدفق ومعدل تدفق السائل باستمرار، مما يزيد من معدل تدفق السائل. اضطراب، لذلك يمكن أن يصل إلى تدفق مضطرب بمعدل تدفق صغير جدًا. في المبادل الحراري للقشرة والأنبوب، يتدفق السائلان في جانب الأنبوب وجانب القشرة على التوالي. بشكل عام، يكون التدفق متقاطعًا، ومعامل تصحيح الفرق في درجة الحرارة المتوسطة اللوغاريتمية صغيرًا. ، والمبادلات الحرارية للألواح هي في الغالب تدفق تيار مشترك أو معاكس، ومعامل التصحيح عادة حوالي 0.95. بالإضافة إلى ذلك، يكون تدفق السائل البارد والساخن في المبادل الحراري للألواح موازيًا لسطح التبادل الحراري دون تدفق جانبي، مما يجعل المبادل الحراري للألواح يكون فرق درجة الحرارة في نهاية المبادل الحراري صغيرًا، والذي يمكن أن يكون أقل من 1 درجة مئوية. لذلك، يمكن أن تكون نقطة الندى للضغط لمجفف التبريد باستخدام مبادل حراري لوحي منخفضة تصل إلى 2 درجة مئوية
4. لا توجد زاوية ميتة لتبادل الحرارة، مما يحقق تبادلًا حراريًا بنسبة 100%
بفضل آليته الفريدة، يُمكّن المبادل الحراري اللوحي وسيط التبادل الحراري من ملامسة سطحه بالكامل دون أي زوايا ميتة، أو فتحات تصريف، أو تسرب للهواء. وبالتالي، يُحقق الهواء المضغوط تبادلاً حرارياً كاملاً. يضمن ذلك استقرار نقطة الندى للمنتج النهائي.
5. مقاومة جيدة للتآكل
المبادل الحراري اللوحي مصنوع من سبائك الألومنيوم أو هيكل من الفولاذ المقاوم للصدأ، يتميز بمقاومة جيدة للتآكل، ويمنع التلوث الثانوي للهواء المضغوط. لذلك، يمكن استخدامه في مختلف الظروف الخاصة، بما في ذلك السفن البحرية، والصناعات الكيميائية، والصناعات الغذائية والدوائية الأكثر صرامة.
بفضل هذه الخصائص، يتمتع المبادل الحراري اللوحي بمزايا لا تُضاهى مقارنةً بالمبادل الحراري الأنبوبي والزعانفي. مقارنةً بالمبادل الحراري الأنبوبي والزعانفي، يوفر المبادل الحراري اللوحي 30% من الطاقة بنفس سعة المعالجة. وبالتالي، يُقلل تكوين نظام التبريد في الآلة بأكملها بنسبة 30%، ويُقلل استهلاك الطاقة بأكثر من 30%، ويُقلل حجم الآلة بأكملها بأكثر من 30%.
أحدث لوحة تحويل التردد - شاشة عرض مجفف الهواء المبرد
وقت النشر: ١٥ مايو ٢٠٢٣
