כיצד פועלים מעבים אידוי

 

 

מערכת ההפעלה כולה מורכבת משלושה מעגלים בלתי תלויים אך מחוברים זה לזה: מעגל הקירור, מעגל זרימת המים ומעגל הסעת האוויר, הפועלים במקביל לשמירה על חילופי חום מתמשכים.

 

 

מבחינת פריסה מבנית, הציוד מסודר מלמטה למעלה באופן הבא: אגן איסוף מים תחתון, משאבת מים במחזור, רפפות צריכת אוויר, סלילי עיבוי, צינורות ריסוס, חוסמי מים ביעילות גבוהה- ומאווררי זרימה צירית עליונים.

 

מעטפת היחידה היאאטום בפלטות פלדה מסוג אבץ נגד קורוזיה-, בעוד שהסלילים עשויים ברובם מצינורות אליפטיים מגולוונים חמים- או צינורות נירוסטה כדי להרחיב את שטח המגע של סרט המים ולהפחית את ההתנגדות להעברת חום.

 

יחידה משולבת זו מבטלת את הצורך במגדלי קירור חיצוניים, צינורות מי קירור ומיכלי מים ביניים, מפשטת מאוד את צנרת הקירור ומפחיתה הפסדי העברת חום.

 

המעגל הראשון הוא תהליך החלפת החום של הקירור. אדי קירור מחוממים במיוחד בטמפרטורה גבוהה ובלחץ הנפלטים מהמדחס נכנסים לצרור הסליל דרך כניסת האוויר העליונה של סלילי העיבוי וזורמים באיטיות כלפי מטה לאורך הסלילים.

 

נוזל הקירור בטמפרטורה- גבוהה משחרר ללא הרף חום עיבוי החוצה דרך קירות צינור המתכת, כשהטמפרטורה שלו יורדת בהדרגה.

 

הוא הופך מאדים מחוממים לאדים רוויים ומתנוזל עוד יותר לקירור נוזלי בלחץ-בטמפרטורה גבוהה-על ידי שחרור חום מתמשך. לבסוף, נוזל הקירור הנוזלי זורם החוצה מיציאת הנוזל בתחתית הסלילים ומועבר למקלט הנוזל כדי להשלים את שינוי הפאזה הקריטי במחזור הקירור.

 

העיצוב המשופע של הסלילים מונע קיפאון של נוזל קירור בתוך הצינורות,מבטיח זרימת נוזלים חלקהומשפר את יציבות חילופי החום.

 

המעגל השני הוא מערכת זרימת מים בהתזה, הפועלת כמדיום ספיגת חום הליבה. אגן איסוף המים התחתון אוגר מי קירור זורמים.

 

משאבת מחזור תואמת מספקת מים ברציפות לצינור הריסוס הראשי בחלק העליון של היחידה. חרירים עדינים מתיזים מים באופן שווה כלפי מטה כדי ליצור סרט מים דק רציף ואחיד המכסה במלואו את פני השטח החיצוניים של כל סליל עיבוי.

 

לאחר ספיגת החום המוליך מחומר הקירור דרך דפנות הצינור, סרט המים עובר שני שינויים פיזיים: חלק מהמים סופג חום סמוי מסיבי ומתאדה לאדים, ונושא את רוב החום. לא אידוי חםמים מטפטפים לאורך הסלילים, עובר דרך אזור כניסת האוויר התחתון ועובר קירור חום הגיוני משני עם אוויר צח בטמפרטורה-נמוכה.

 

לאחר הפחתת הטמפרטורה, המים זורמים בחזרה לאגן האיסוף למחזור-מחדש וריסוס-מחודש על ידי המשאבה. שסתום ציפה- מובנה בתוך האגן ממלא מים באופן אוטומטי כדי לקזז הפסדי אידוי;יציאת הצפת מייצבת את מפלס המים, ושסתום ניפוח תחתון מסיר אבנית וזיהומים באופן קבוע כדי להבטיח איכות מים וריסוס ללא הפרעה.

 

המעגל השלישי הוא מערכת הסעת האוויר המאולצת, שתפקידה להתיש אדי לחים חמים. מאוורר הזרימה הצירית העליון שומר על שאיבת אוויר רציפה. אוויר סביבה יבש וקריר זורם כלפי מעלה בזרימה נגדית דרך סלילי העיבוי מכניסות האוויר התחתונות עם התריסים, ויוצר חילופי חום בזרם נגדי עם סרט המים הזורם כלפי מטה כדי להרחיב מאוד את הפרש טמפרטורת העברת החום ולהגביר את יעילות חילופי החום.

 

האוויר הזורם מקרר ישירות את המים החמים על משטחי סליל תוך נשיאת אדי מים הנוצרים על ידי אידוי סרט המים כלפי מעלה. האוויר לח חם מעורבעם ערפל מים דק עובר דרך מחסומי מים המצוידים במבלבולים מקופלים-רב שכבות שיירטו טיפות מים זעירות שנאגרו באוויר.

 

המים הכלואים זורמים בחזרה לאגן האיסוף, מקצצים באופן דרסטי את אובדן סחף המים, ורק אוויר רווי לח נפלט החוצה על ידי המאוורר. מהירות הרוח הפועלת הסטנדרטית נשלטת ב-3-5 מ' לשנייה כדי לאזן בין יעילות חילופי החום וצריכת אנרגיית המאוורר, תוך הימנעות מהצטברות אדים וטמפרטורת עיבוי מוגברת הנגרמת כתוצאה ממהירות רוח נמוכה מדי.

 

 

 

העיקרון הבסיסי של חילופי החום של היחידה טמון בהעברת חום חושית וסמויה משולבת, המבדילה אותה ממעבים מקוררים באוויר, שמפזרים אך ורק חום באמצעות חום רגיש לאוויר.

 

מים מתהדרים בחום אידוי סמוי גבוה במיוחד: אידוי של קילוגרם אחד של מים מסיר כ-676 קילוקלוריות של חום, העולה בהרבה על החום ההגיוני שנספג בחימום מים בטמפרטורה-רגילה.

 

כתוצאה מכך, טמפרטורת העיבוי של מעבי אידוי יכולה להתקרב לטמפרטורת הסביבה הרטובה- של הנורה, 5-10 מעלות נמוך מזה שלמערכות מקוררות- באוויר, מה שמעלה באופן ניכר את יעילות פעולת המדחס. כל ירידה של מעלה אחת בטמפרטורת העיבוי מפחיתה את צריכת האנרגיה של יחידת הקירור בכ-3%.

 

במהלך פעולה מלאה, שלושת המעגלים פועלים ללא הפסקה-סינכרונית: מים בהתזה סופגים ללא הרף חום ומתאדים, אוויר צח סוחף כל הזמן אדי מים, וקירור מתנזל תוך שחרור חום, ויוצר מחזור חילופי חום מתמשך-סגור.

 

בהשוואה למערכות קירור מים מפוצלות מסורתיות, מעבים אידוי צורכים רק מחצית מנפח המים, מבטלים אובדן חום ביניים בצינור ותופסים טביעת רגל קטנה יותר. מול ציוד מקורר- באוויר, יעילות חילופי החום שלהם גבוהה פי שלושה עם יציבות תפעולית מעולה בתנאי טמפרטורה- גבוהים.

 

ויסות נכון של לחץ מים בהתזה, מהירות סיבוב המאוורר ואיכות המים מאפשרים-טווח ארוךהחלפת חום יציבה-ביעילות גבוההומוריד את עלויות התפעול והתחזוקה הכוללות של המערכת.