Quais fatores afetam a eficiência da transferência de calor dos refrigeradores de ar da carga HT

Quais fatores afetam a eficiência da transferência de calor dos refrigeradores de ar da carga HT?

Fatores de projeto estrutural do cooler
Tipo de tubo e layout do trocador de calor:
A forma e a estrutura dos tubos do trocador de calor têm um impacto significativo na eficiência da transferência de calor. Por exemplo, o uso de tubos barbatanas pode aumentar bastante a área de transferência de calor. Parâmetros como a forma da barbatana (por exemplo, barbatanas planas, barbatanas corrugadas, barbatanas serrilhadas, etc.), altura da barbatana e espaçamento das barbatanas, afetam todos a transferência de calor. As barbatanas serrilhadas podem aumentar a turbulência do ar e melhorar a eficiência da transferência de calor em cerca de 15% - 20% em comparação com as barbatanas planas.
O arranjo dos tubos (por exemplo, reto ou escalonado) também é crítico. O arranjo de tubo escalonado cria mais turbulência no fluxo de ar e aumenta a transferência de calor convectivo, que geralmente é 10% - 15}% mais eficiente que o arranjo a jusante.
Design de corredor:
O canal de fluxo de ar interno mais frio e o design do canal de fluxo médio de resfriamento estão diretamente relacionados ao estado de fluxo de fluido. Se a área da seção transversal do canal de fluxo não for uniforme, poderá levar à taxa de fluxo local é muito alta ou muito baixa, a zona morta de fluxo ou o fenômeno de curto-circuito. O projeto razoável do caminho do fluxo pode fazer a distribuição uniforme do fluido, para que o ar e o meio de resfriamento possam entrar em contato completamente com o tubo de transferência de calor, melhorando assim a eficiência da transferência de calor. Por exemplo, o uso de expansão gradual ou contração gradual do design do canal de fluxo pode reduzir a resistência ao fluxo, melhorar a estabilidade do fluido e, assim, melhorar a eficiência da transferência de calor de cerca de 5% - 10%.
Tamanho e compactação do refrigerador:
O tamanho e a compactação do refrigerador podem afetar a eficiência da transferência de calor. Tamanhos mais frios maiores geralmente fornecem mais área de transferência de calor, mas também podem aumentar o caminho do fluxo do ar e do meio de resfriamento, resultando em aumento da resistência ao fluxo. Os projetos compactos podem obter mais transferência de calor em um espaço limitado, mas se forem muito compactos, o fluxo de fluido e a dissipação de calor podem ser comprometidos. Ao otimizar o tamanho e a compactação do refrigerador para corresponder melhor à área de transferência de calor com o fluxo de fluido, a eficiência da transferência de calor pode ser efetivamente melhorada.

Fatores característicos do fluido de trabalho
Características do lado do ar:
A temperatura do ar de entrada tem um efeito significativo na eficiência da transferência de calor. A temperatura do ar de ingestão mais alta reduzirá a diferença de temperatura entre o ar e o meio de resfriamento, de acordo com o princípio da transferência de calor, a diferença de temperatura reduzirá a potência da transferência de calor será enfraquecida, reduzindo assim a eficiência da transferência de calor. Por exemplo, quando a temperatura do ar de admissão aumenta de 40 a 60 graus, a eficiência da transferência de calor pode ser reduzida em 10% - 15%.
A taxa de fluxo de ar também é um fator importante. O aumento apropriado na taxa de fluxo de ar pode aumentar a transferência de calor da convecção, porque o aumento da taxa de fluxo tornará a camada limite térmica entre o ar e a superfície do diluente do tubo do trocador de calor e a transferência de calor é mais fácil. No entanto, se a taxa de fluxo de ar for muito alta, aumentará a resistência ao fluxo no lado do ar e poderá levar à perda excessiva de pressão local. Geralmente, a eficiência da transferência de calor é maior quando a taxa de fluxo de ar está na faixa de 3 - 6 m/s. Para cada aumento de 1M/s na taxa de fluxo, a eficiência da transferência de calor pode ser aumentada em 3% - 5%.
Características laterais médias de resfriamento:
A temperatura e a taxa de fluxo do meio de resfriamento (por exemplo, água ou outro líquido de arrefecimento) também afetam a eficiência da transferência de calor. Uma temperatura média de resfriamento inferior facilita a transferência de calor do ar para o meio de resfriamento. Se a temperatura do meio de resfriamento aumentar, a diferença de temperatura com o ar é reduzida, resultando em uma diminuição na eficiência da transferência de calor. Um aumento na vazão do meio de resfriamento pode tirar mais calor. Quando a taxa de fluxo do meio de resfriamento é aumentada de 80% para 100% da vazão do projeto, a eficiência da transferência de calor pode ser aumentada em cerca de 5% - 8%.

Fatores de sujeira e impureza
Incrustação do lado do ar:
Se a sujeira como poeira, óleo, detritos de insetos, etc., acumular na superfície das barbatanas ou tubos do trocador de calor no lado do ar, uma camada de resistência térmica se formará na superfície. Essa camada de resistência térmica impedirá a transferência de calor do ar para o tubo do trocador de calor, reduzindo a eficiência da transferência de calor. Por exemplo, quando a espessura da sujeira na superfície da barra atinge 0. 5mm, a eficiência da transferência de calor pode ser reduzida em 20% - 30%. A limpeza regular do lado do ar pode efetivamente restaurar a eficiência da transferência de calor.
Sujeira no lado médio de resfriamento:
Para os casos em que a água ou outros líquidos são usados ​​como meio de resfriamento, se o meio de resfriamento contiver impurezas como minerais, escala, microorganismos, etc., a escala se formará na parede interna dos tubos do trocador de calor no lado médio de resfriamento. Essas escalas reduzirão o diâmetro interno do tubo do trocador de calor, aumentarão a resistência ao fluxo e também reduzirão a condutividade térmica do tubo do trocador de calor, reduzindo assim a eficiência da transferência de calor. Por exemplo, quando a espessura da escala no lado médio de resfriamento atinge 1 mm, a eficiência da transferência de calor pode ser reduzida em 30% - 40%. Ao filtrar, purificar e limpar química regular do meio de resfriamento, é possível evitar a escala e manter uma alta eficiência de transferência de calor.

Fatores de condição operacional
Alteração de carga:
Na operação real do gerador de gás, a carga geralmente muda. Quando a carga aumenta, o volume de entrada e a temperatura de ingestão do motor aumentam de acordo, o que exige que o resfriador de ar da carga HT seja capaz de se adaptar rapidamente a essas alterações e garantir uma boa troca de calor. Se a margem de projeto do refrigerador for insuficiente, a troca de calor poderá não ser oportuna em condições de carga alta, levando a temperatura excessiva de ar de ingestão e afetando o desempenho do motor. Pelo contrário, em condições de baixa carga, a eficiência da troca de calor pode ser afetada devido à baixa taxa de fluxo de ar e outros motivos.
Fatores ambientais:
A temperatura e a umidade ambiente podem afetar o trabalho do refrigerador. Em ambientes de alta temperatura e alta umidade, as propriedades físicas, como a densidade e a capacidade de calor específica do ar, mudarão, enquanto as condições de dissipação de calor no lado do ar se deterioram, levando a uma redução na eficiência da transferência de calor. Por exemplo, em um ambiente de alta temperatura e úmido no verão, a eficiência da transferência de calor pode ser reduzida em 10% - 15% em comparação com a primavera e o outono. Além disso, gases corrosivos no ambiente (por exemplo, dióxido de enxofre, sulfeto de hidrogênio, etc.) podem corroer as partes metálicas do refrigerador, afetando seu desempenho e vida e reduzindo indiretamente a eficiência da transferência de calor.