Егер процестің мақсаты – ауаны жылыту емес, ыстық жылутасымалдағышты ауамен салқындату болса, онда мұндай құрылғылар ауамен салқындатылатын жылуалмастырғыштар деп аталады. Ауамен салқындатылатын жылуалмастырғыштар кеңінен қолданылуда. Бұл суға қарағанда салқындатқыш ретінде ауаның әлдеқайда төмен шығындарымен байланысты.

Ауада салқындатқыштар өндірісте кеңінен қолданылады, онда атмосфералық ауа ағыны салқындатқыш агент ретінде қолданылады, оны арнайы орнатылған желдеткіштер мәжбүрлейді. Осы типтегі құрылғыларды пайдалану салқындатқыш суға едәуір үнемдеуге, ағынды судың азаюына мүмкіндік береді, жылу алмасу түтіктерінің сыртқы бетін тазарту қажеттілігінен арылтады. Мұндай құрылғылар конденсатор және тоңазытқыш ретінде қолданылады. Бұл қондырғыларға тән ауа ағыны жағынан жылу берудің салыстырмалы түрде төмен коэффициенті құбырлардың сыртқы бетінің едәуір қырлы қабығымен, сондай-ақ ауа ағынының салыстырмалы түрде жоғары жылдамдығымен өтеледі.

Ауа салқындатқыштардың классификациясы.

Әртүрлі типтегі ауа салқындатқыштар тиісті өлшемдерге сәйкес дайындалады, олар бетінің өлшемі, қабырға дәрежесі және оларды жасау үшін қолданылатын құрылымдық материал типі (әртүрлі маркалы болат, жез, алюминий қорытпалары, биметалл) бойынша үлкен диапазондарды қарастырады. Ауа салқындатқыштары:

а) түтік байламдарының орналасуына байланысты келесі түрлерге бөлінеді:

- көлденең;

- зигзаг;

- аз ағынды (тұтқыр және жоғары тұтқырлық үшін);

б) мақсатына байланысты:

- тоңазытқыштар;

- конденсаторлар.

Ауа салқындатқыштардың негізгі құрылымдық элементтері.

Ауа салқындатқыштарына келесі негізгі компоненттер мен тораптар кіреді: әр түрлі ұзындықтағы (3-тен 12 м-ге дейін) қанаттық жылу алмасу түтіктерінің секциялары, ауа сыйымдылығын реттеуге арналған электр желдеткіштер, диффузорлар мен плиталар, тірек құрылымдары, ал кейбір жағдайларда реттеу механизмдері. Газды салқындату үшін қолданылатын аппараттар сыртқы беттерін дамытып, қабырға коэффициентімен сипатталады. Қолданылатын қондырғылардың ленталық коэффициенттері 7,8-ден 21-ге дейінгі диапазонда болады, себебі бұл газдан құбыр материалына дейінгі жылу ағыны сыртқы бетінен ауаға қарағанда әлдеқайда жоғары.

Беткі қабықты әр түрлі тәсілдермен: қабырғаны айналдыру немесе орау, табақтарға басу, сымдарды орау арқылы жүзеге асыруға болады. Қалың қабырғалы дайындаманы арнайы білікшелер арасына тартқанда, иірілген қабырғалар экструзия арқылы пайда болады. Бұл жағдайда материал салыстырмалы түрде жұмсақ металдар – мыс, алюминий. Биметалды құбырлар кейде қолданылады; бұл жағдайда ішкі құбырдың материалы жұмыс жағдайына, салқындатқышқа, оның жылу, физикалық және коррозиялық қасиеттеріне байланысты таңдалады. Бұл жағдайда екі құбырдың жанасу нүктесінде қосымша жылу кедергісі пайда болады және көптеген зерттеулер көрсеткендей, олардың жылу тиімділігі монометалл құбырларына қарағанда 10–20 % төмендейді.

Ширатылған қырлы құбырлар негізінен алюминий таспаны құбырларға орау арқылы жасалады, ал ораманы таспаның кедергісімен немесе алдын ала оралған ойыққа 0,5 мм тереңдікте және таспаның негізін металмен домалату арқылы жасауға болады. үлкен қаттылық пен жылу қарсылығын төмендету үшін тірек құбыр.

Қабыршықтарды әртүрлі конфигурациядағы табақтарды құбырларға басу, балқытып қосу немесе дәнекерлеу арқылы алады (негізінен ішкі жану қозғалтқыштарының радиаторлары). 1.25-суретте әр түрлі сақиналы түтік конструкциялары көрсетілген.

 

 

 

 

 

1.25-сурет – Ауамен салқындататын аппараттардың қабырғалас құбырларының түрлері

 

Алюминий қорытпасынан жасалған монометалдық құбырлар 1,6 МПа қысымға дейін қолданылады; көміртекті, тот баспайтын қорытпалардан жасалған – жүйеде кез келген мүмкін қысымға арналған. Жіңішке түтіктер біріктірілген және оларда 2-ден 8 қатарға дейін түтіктер болуы мүмкін. Секцияларды құрайтын құбырлар шоғыры түтік кеңістігінде әр түрлі соққылармен шығарылады. Әр түрлі құрылғылар секцияларының ені 1380 мм, ал биіктігі мен ұзындығы қатарлардың саны мен құбырлардың ұзындығына байланысты. Олар 0,6 – 6,4 МПа қысым үшін шығарылады.

1.26-суретте көлденең типтегі, жылу алмасу түтіктерінің жіңішке байламдары көлденең орналасқан, ал 1.27-суретте – түтік шоқтары шатыр түрінде және зигзаг тәрізді орналасқан аппарат көрсетілген. Шатырлы және зигзаг тәрізді қыл-қыбыр түтікшелерінің орналасуы бірдей орналасқан аумағы бар үлкен жылу алмасу бетіне ие болуға мүмкіндік береді.

 

 

1 – жіңішке түтікшелер бөлімі; 2 – желдеткіш дөңгелегі; 3 – электрқозғалтқышы; 4 – тазартылған суды айдауға арналған коллектор; 5 – жалюзи

 

1.26-сурет – Көлденең салқындату аппаратының диаграммасы

 

Құрылғының тиімділігін арттыру үшін оның құрылымы тазартылған суды айдау үшін коллекторды қамтамасыз етеді, ол жазғы жұмыс кезеңінде қоршаған ортаның жоғары температурасында автоматты түрде қосылады. Төмен температурада (қыста) электр қозғалтқышы мен желдеткішті өшіруге болады; бұл жағдайда конденсация мен салқындау табиғи конвекциямен жүреді.

Сонымен қатар, жылуды кетіру қарқындылығын желдеткіш қалақтарының көлбеу бұрышын өзгерту арқылы сорылатын ауаның шығынын өзгерту арқылы реттеуге болады. Ол үшін ауаны салқындату құрылғылары қолмен немесе пневматикалық жетекпен және жылу алмасу бөлімдерінің үстінде орнатылған люфталармен жүздерді қашықтықтан айналдыру механизмін ұсынады. Жалюзилі жапқышты қолмен немесе автоматты түрде пневматикалық жетектің көмегімен бұруға болады.

 

 

а) шатырлы; б) зигзаг тәрізді

 

1.27-сурет – Ауа салқындатқыштардың сызбалары

 

Ауа салқындатқыштың жылу алмасу бөлімі төрт, алты немесе сегіз қатарлы құбырлардан 3 тұрады (1.28-сурет), екі құбырлы парақтардағы 1 теңбүйірлі үшбұрыштардың жоғарғы жағына орналастырылған. Құбырларды жағу немесе дәнекерлеу арқылы жағу арқылы бекітеді. Түтік шоғырының қаттылығын қамтамасыз ету үшін секция металл жақтаумен 4 нығайтылады. Алайда, жұмыс кезінде торды рамамен байланыстыратын шпилькалардағы гайкаларды 2 құбырлардың мүмкін температуралық созылуынан асатын қашықтыққа бұрап алу керек. Түтік шоғырында әр түтікте жеке ауытқу болуы мүмкін. Құбырлардың жоғарғы қатарындағы қабырғаның төменгі қатардағы құбырлармен жанасқан жолдар арасындағы байланысын болдырмау үшін қалыңдығы 2 мм ені 15 мм-ге жуық алюминий таспадан 5 жасалған.

Қақпақтар 6 жылу алмасу бөлімдерінің түтік парақтарына жоғары қысыммен тұрақты немесе түйреуіштерге бекітіледі. Егер аппараттың бөлімі көп өтпелі болса, қақпақтар түтік шоғырын өткізгіштерге бөлетін қалқалармен жабдықталған. Алынбалы қақпақтар әдетте болаттан құйылады. Көрсетілгендей, ауа салқындатқыштардағы құбырлар сыртқы беті бойымен қабырғаға ие, өйткені құбырлардың сыртқы бетіндегі жылу беру коэффициенті шамамен ішкі бетке арналған коэффициенттен кіші. Ауамен салқындатылатын құрылғыларда дөңгелектің диаметрі 7 м дейінгі желдеткіштер қолданылады. Желдеткіш дөңгелектері дәнекерленген алюминийден немесе шыны талшықтан, диффузор қалыңдығы 2 мм қаңылтыр болаттан жасалған. Жетек қозғалтқыштары бір немесе екі жылдамдықты болуы мүмкін. Қоршаған ортаның температурасы төмен екі жылдамдықты қозғалтқыштарды пайдалану кезінде желдеткіштің жылдамдығымен жұмыс істеуге болады.

 

 

1.28 сурет – Ауа салқындатқыштың жылу алмасу бөлімі

 

Артықшылықтары:

1) күрделі (жылу алмасу тұрғысынан) салқындатқыштармен – ауа және тұтқырлығы жоғары сұйықтықтармен жұмыс істеу мүмкіндігі;

2) жылуалмастырғыштың жоғары ықшамдылығымен күрделі (жылу алмасу тұрғысынан) салқындату сұйықтығы жағынан үлкен жылу тасымалдағыш беті;

3) ауаны салқындатқыш ретінде пайдалану мүмкіндігі, бұл экономикалық жағынан тиімді, өйткені ол ауаға қарағанда қымбат тұратын су айналымындағы суды үнемдейді.

Кемшіліктері:

1) Жентектерді өндіру үшін жылу өткізгіштігі жоғары материал қажет (болат әрдайым қолайлы бола бермейді, көбіне алюминий немесе мыс қолданылады);

2) Ауамен салқындатылатын жылуалмастырғыштар әлі де сумен салқындатылған жылу алмастырғыштарға қарағанда әлдеқайда көп.