Аппараты воздушного охлаждения

Широкое распространение в промышленности получили аппараты воздушного охлаждения (АВО), в которых в качестве охлаждающего агента используется поток атмосферного воздуха, нагнетаемый специ­ально установленными вентиляторами. Использование аппаратов этого типа позволяет осуществить значи­тельную экономию охлаждающей воды, уменьшить количество сточных вод, исключает необходимость очистки наружной поверхности теплообменных труб. Такие аппараты используются в качестве конденсато­ров и холодильников. Сравнительно низкий коэффициент теплоотдачи со стороны потока воздуха, характерный для этих аппаратов, компенсируется значитель­ным оребрением наружной поверхности труб, а также сравнительно высокими скоростями движения потока воздуха.

Аппараты воздушного охлаждения различного типа изготовляются по соответствующим стандартам, в которых предусмотрены большие диапазоны по величине поверхности, степени оребрения и виду кон­струкционного материала, используемого для их изготовления (сталь различных марок, латунь, алюминиевые сплавы, биметалл). Аппараты воздушного охлаждения (АВО) подразделяются на следую­щие типы: горизонтальные АВГ, зигзагообразные АВЗ, малопоточные АВМ, для вязких продуктов АВГ-В, для высоковязких продуктов АВГ-ВВ. На рисунке 16 приведен аппарат горизонтального типа, в котором оребренные пучки теплообменных труб расположены горизонтально, а на рисунке 17 — аппараты, где пучки труб расположены в виде шатра и зигзагообраз­но. Размещение пучков оребренных труб в виде шатра и зигзагообразное позволяет иметь большую поверхность теплообмена при той же за­нятой площади.

Для повышения эффек­тивности аппарата в его кон­струкции предусмотрен кол­лектор впрыски очищенной воды 4, автоматически вклю­чающийся при повышенной температуре окружающей среды в летний период работы. При низ­ких температурах (зимой) можно отклю­чать электродвигатель и вентилятор; при этом конденсация и охлаждение проис­ходят естественной конвекцией.

1 — секция оребренных труб; 2 — колесо вентилятора; 3 — электродвигатель; 4 — коллектор впрыска очищен­ной воды; 5 — жалюзи

Рисунок 16- Схема горизонтального аппарата воздушного охлаждения

Кроме этого интенсивность теплосъема можно регулировать, меняя рас­ход прокачиваемого воздуха изменением угла наклона лопастей вентилятора. Для этого в аппаратах воздушного охлажде­ния предусмотрены механизм дистанци­онного поворота лопастей с ручным или пневматическим приводом и жалюзи, установленные над теплообменными секциями. Жалюзийные заслонки можно поворачивать вручную или автоматичес­ки с помощью пневмопривода.

Рисунок 17- Схемы аппаратов воздушного охлаждения АВЗ: а-шатровый; б-зигзагообразный

Теплообменная секция аппарата воздушного охлаждения состоит из четырех, шести или восьми рядов труб 3, размещенных по вер­шинам равносторонних треугольников в двух трубных решетках 1. Трубы закреплены развальцовкой или развальцовкой со сваркой. Для обеспечения жесткости трубного пучка секция укреплена ме­таллическим каркасом 4. Однако при эксплуатации гайки на шпиль­ках 2, соединяющих решетку с каркасом, должны быть отвинчены на расстояние, превышающее возможное температурное удлинение труб. В трубном пучке каждая труба может иметь индивидуальный прогиб. Для исключения контакта ребер верхнего ряда труб с ребрами труб нижнего ряда между соседними рядами в нескольких местах по длине трубы помещают дистанционные прокладки 5 шириной около 15 мм из алюминиевой ленты толщиной 2 мм.

Рисунок 18- Теплообменная секция ABO

Крышки 6 крепят к трубным решеткам теплообменных секций при высоком давлении неразъемно или на шпильках. Если секция аппа­рата многоходовая, крышки снабжают перегородками, которые делят трубный пучок на ходы. Съемные крышки обычно выполняют литыми из стали. Как указано, трубы в аппаратах воздушного охлаждения имеют оребрение по наружной поверхности, поскольку коэффициент тепло­отдачи на наружной поверхности труб примерно на порядок меньше коэффициента для внутренней поверхности. В аппаратах воздушного охлаждения используют вентиляторы с диаметром колеса до 7 м. Колеса вентиляторов изготовляют сварны­ми из алюминия или из стеклопласта, диффузор — из листовой сталитолщиной 2 мм. Электродвигатели привода могут быть одно- и двухскоростными. При использовании двухскоростных электродвигателей с понижением температуры окружающей среды можно работать при меньшей частоте вращения вентилятора.