מעבה אידוי

מעבה אידוי, המכונה גם מצנן אידוי, הוא מכשיר המשמש במערכות קירור. היא פועלת בכך שהמי התרסיס שמחוץ לסלילים מתאדים חלקית, מה שסופג חום מהקירור הגזי בטמפרטורה גבוהה- בתוך הסלילים. תהליך זה מקרר ומתעבה בהדרגה את נוזל הקירור ממצב גזי למצב נוזלי.

1. רכיבים של מעבה אידוי

מעבה אידוי מורכב ממכלול סליל קירור, ציוד אספקת מים, מאוורר (מאוורר), מגן מים ומארז (מארז), בין השאר:

מכלול סליל הקירור הוא קבוצה של סלילי סרפנטין העשויים מצינורות פלדה ללא תפרים, השוכנים במארז מלבני המיוצר מלוחות פלדה דקים.

מאווררים מותקנים משני הצדדים או בחלק העליון של המארז.

תחתית המעטפת משמשת גם כמיכל מים למי הקירור המסתובבים.

2. עקרון עבודה של מעבה אידוי

אדים בטמפרטורה- גבוהה שצריך לעבות מוזנים לתוך סלילי הקירור דרך הכניסה בחלק העליון של סלילי חילופי החום.

בתוך הסלילים, אדי הטמפרטורה הגבוהה-משחררים חום, מתקררים ועוברים שינוי פאזה כדי להתעבות לנוזל.

מחוץ לסלילי חילופי החום, מי תרסיס במחזור פועלים כמדיום הקירור. מי ריסוס אלו יוצרים סרט מים אחיד על פני השטח החיצוניים של הסלילים.

סרט המים סופג את החום המשתחרר מהאדים החמים בתוך הסלילים ומתאדה.

לאחר מכן מאוורר שואב או מוציא את אדי המים מהמעבה האידוי, ובכך מסיר למעשה את החום מתוך הסלילים.

3. מאפיינים

צריכת מים נמוכה:נפח המים במחזור קטן בהרבה מזה של מעבים מקוררים- במים (רק 5%-10% מהמעבים המקוררים במים-), ודרישת המים-למלא גם היא נמוכה (רק 1/50-1/25 מעבים מקוררים במים-). זה הופך אותו למתאים לשימוש באזורים-דלי מים וצחיחים.

זרימת אוויר נמוכה של מאוורר:זרימת האוויר של המאוורר היא פחות מ-50% מזו הנדרשת על ידי מעבים מקוררי אוויר-.

חילופי חום תלויי לחות-:יעילות חילופי החום מושפעת באופן משמעותי מ-טמפרטורת הנורה הרטובה- ככל שהאקלים יבש יותר, כך אפקט הקירור טוב יותר.

טיוטה-מושרה לעומת סוגי טיוטות-כפויות:מעבי אידוי-מושרים מאפשרים לאוויר לזרום באופן שווה דרך סלילי העיבוי, וכתוצאה מכך ביצועי העברת חום טובים יותר מאשר סוגי טיוטה מאולצים. עם זאת, המאוורר פועל בסביבת-טמפרטורה גבוהה,-לחות גבוהה, מה שמגביר את הסיכון לתקלות.

יעילות אנרגטית ועלות:משאבת המים צורכת פחות חשמל, מה שמפחית את עלויות התפעול, אך עלות ההשקעה הראשונית גבוהה יחסית.

סיכון להיווצרות אבנית: מאחר שמי קירור ממוחזרים ברציפות, אבנית מצטברת במהירות. לכן נדרשים מים המטופלים בתהליכי ריכוך.

4. בעיות יישום מעשיות של מעבים אידוי

סתימת זרבובית:חרירים סתומים מונעים ממכלול סליל העיבוי להירטב באופן שווה, מה שמוביל ללחץ עיבוי מוגבר. יש צורך בניקוי קבוע.

קנה מידה של סליל:כדי לטפל בכך, יש להתקין מכשירים אלקטרוניים מתקדמים להסרת אבנית במים. בנוסף, שליטה על חיי השירות של מים במחזור והזרמת שפכים יכולה לסייע בהפחתת הצטברות זיהומים.

חלוקת מים נכונה:הבטחת חלוקת מים אחידה על פני הסלילים היא אתגר מרכזי.

קורוזיה:קורוזיה של רכיבים (למשל, סלילים, מעטפת) היא בעיה שכיחה הדורשת אמצעי מניעה.

טמפרטורת נורה רטובה- של אוויר כניסת:טמפרטורת- הנורה הרטובה (ts1) של אוויר הכניסה קשורה לתנאים מטאורולוגיים מקומיים ומשפיעה ישירות על יעילות הקירור.

תצורת זרימת אוויר:דרישות זרימת האוויר מקושרות ל-ts1- ts1 גבוה יותר דורש נפח אספקת אוויר גדול יותר, מה שמגביר את צריכת האנרגיה לאוורור. לפיכך, תצורת זרימת האוויר צריכה לאזן בין יעילות אנרגטית ודרישות ביצועים.

תצורת אספקת מים:נפח אספקת המים צריך להיות מספיק כדי להרטיב את כל משטח חילופי החום. הגדלה שרירותית של נפח אספקת המים תעלה את צריכת האנרגיה של משאבת המים, תגדיל את אובדן סחף המים ותגביר את עלויות התפעול.

5. סיווג

חילופי החום של מעבה אידוי מסתמך בעיקר על אידוי של מי קירור באוויר כדי לספוג חום אידוי סמוי. ניתן לסווג אותו לפי כיוון זרימת האוויר לסוגי טיוטה-מושרה וטיוטה מאולצת-. להלן סיווגים מבניים נפוצים:

סליל-מעבה אידוי

מי קירור מותזים על פני השטח החיצוניים של הסלילים כדי ליצור סרט מים. לאחר החלפת חום עם המדיום שבתוך הסלילים, המים יוצרים קשר ישיר עם האוויר- הזורם המהיר מחוץ לסלילים, עוברים העברת חום ומסה כדי להשלים את תהליך החלפת החום. האוויר מעביר חום ואדי מים. זרימת האוויר לא רק מאיצה את חילופי החום אלא גם שומרת על אוויר בלתי רווי לאורך התהליך, תוך שמירה על כוח מניע חזק להעברת חום ומסה. מעבה האידוי מסוג-סליל הוא כיום הסוג הנפוץ ביותר.

מעבה אידוי מסוג-צלחת

במבנה שלו, המים והאוויר זורמים בזרם נגדי, במקביל או חוצים-כיום מחוץ ללוחות, בעוד שהרווח בין הלוחות משמש כאזור העיבוי והניקוז. המאפיינים שלו כוללים:

העברת חום עיבוי משופרת בין הצלחות, מאיץ את ניקוז הסרט הנוזל.

מבנה העברת החום המשופר של משטח הצלחת משפר את זרימת הנוזלים, מחזק את העברת החום והמסה בין מים לאוויר, ומגביר משמעותית את קיבולת החום וביצועי העברת החום.

העברת חום משופרת מושגת באמצעות המבנה המיוחד שלו, שאינו דורש תחזוקה נוספת.

מעבה אידוי אנכי

מים ואוויר זורמים בזרם נגדי או במקביל בתוך הצינורות, בעוד שהחלל הגדול שמחוץ לצינורות משמש כאזור העיבוי והניקוז. המאפיינים שלו כוללים:

הצינורות הם צינורות העברת חום משופרים מנירוסטה, אשר לא רק בעלי עמידות בפני קורוזיה חזקה, אלא גם מציעים ביצועי חילופי חום מצוינים ומאיצים את הניקוז של הסרט הנוזל המעובה. הם מתאימים במיוחד לעיבוי קיטור.

בתעשיית החשמל, מעבים הם אחד מציוד העזר העיקרי ליחידות מחולל טורבינת קיטור, וביצועיהם משפיעים ישירות על פעולת היחידה. צינורות הקירור- מרכיבי העברת החום העיקריים של המעבה- הם החלק הקריטי ביותר שלו. לכן, בחירת החומר והסוג עבור צינורות קירור היא המפתח לעיצוב הקבל.