نوع من أجهزة التبريد عالية الكفاءة تم إنشاؤها وتطويرها لقطاع البتروكيماويات من قبل شركة مجموعة تكنولوجيا لونغهوا (لويانغ) هو المبرد التبخيري الهجين. حقق المبرد عالي الكفاءة لصناعة البتروكيماويات مزيجًا مثاليًا من طرق التبريد المختلفة مثل التبريد التبخيري وتبريد الهواء وتبريد المياه ، وبالتالي تحقيق هيكل مستقر وموثوق به ، نطاق تطبيق واسع ، وفوائد واضحة مثل توفير الطاقة ، وتوفير المياه ، وأداء حماية البيئة. يعتمد هذا على النظريات الأساسية للتبادل الحراري الكامن والتبادل الحراري المعقول.
يشبه المبرد التبخيري الهجين نظام التبريد من ثلاث مراحل من "مبرد الهواء مبرد المياه تبريد برج المياه" جنبا إلى جنب في مجموعة واحدة من المعدات المكثفة ، ولكن بالمقارنة مع نظام التبريد التقليدي ، فإنه يحتوي على "ثلاث عمليات لإعادة الاستخدام وثلاثة اختلافات":
1. "ثلاث عمليات لإعادة الاستخدام" تعني أنه يتم إعادة استخدام الرياح والمياه ثلاث مرات في المعدات عالية الكفاءة. أول إعادة استخدام للرياح تحدث من أدنى طرف لأنبوب التبخر إلى مستوى السائل لخزان المياه ، حيث تبرد الرياح ذات أدنى درجة حرارة الماء المتداول الساقط باستمرار فوق الماء لضمان بقاء درجة حرارة الماء في خزان المياه دون تغيير. يحدث إعادة الاستخدام الثانية للرياح خارج طبقة المياه لأنبوب التبخر ، ويتدفق الهواء بسرعة أعلى عبر الطبقة الخارجية للماء لتشكيل ضغط سلبي محلي ، وهو مفيد لتبخر طبقة الماء وأخذ بخار الماء في الوقت المناسب ، مما يمنع بخار الماء من تشكيل الضغط خارج طبقة الماء. عندما تصل الرياح إلى الخارج من الزعنفة في الاتجاه التصاعدي ، يتغير نمط التدفق من التدفق الصفحي إلى التدفق المضطرب. في هذه الحالة ، يكون معامل نقل الحرارة الهوائي مرتفعًا ، وترتفع درجة حرارة الهواء بشكل كبير (بشكل عام 10 ℃ - 15 ℃) ، ويتم تفريغ الهواء عالي الحرارة من قناة المروحة المستحثة ، وبالتالي إكمال استخدام سلسلة الهواء الثلاثية الخطوات. يحدث أول استخدام متسلسل للمياه أيضًا في قاع أنبوب التبخير ، حيث يكون الماء في اتصال مضاد للتيار مع الهواء المستنشق من الخارج لأول مرة. المياه في حالة المطر الغزير لها وظيفة الغسيل ، والتي يمكن أن تطرد الشوائب في الهواء تمامًا إلى أسفل خزان المياه ، وتضمن مرور الهواء النظيف من خلال حزمة الأنبوب ، وتقليل التحجيم والانسداد بين فجوات حزمة الأنبوب. يحدث إعادة الاستخدام الثانية للمياه خارج أنبوب التبخر ، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في توزيع طبقة الماء بالتساوي. من الضروري التأكد من أن كل خط من الأنابيب وكل صف من الأنابيب مغطى بالتساوي بغشاء الماء ، دون المناطق الجافة ، ومنع التحجيم والتآكل تحت المقياس. يتم اعتراض معظم الماء السائل بواسطة جامع المياه في الجزء العلوي من جهاز الرش. عندما يمر بخار الماء المشبع لأعلى من الخارج لحزمة الأنبوب المزعنفة ، يحدث اعتراض ثانوي ، حيث يصبح بخار الماء المشبع بخار غير مشبع عند المرور عبر القسم فائق الحرارة من الزعنفة ويتم تصريفه إلى الخارج من مجرى الهواء ، دون ظاهرة الضباب الأبيض ، كما يتم تحسين معامل نقل الحرارة للهواء خارج الزعنفة المرطبة. في سلسلة من الاستخدام المتسلسل ، يتم إعادة استخدام المياه ثلاث مرات ، مع تحقيق "الاستخدام الكامل".
2. "ثلاثة اختلافات" تعني أن الجهاز يختلف تمامًا عن مبرد الهواء التقليدي ومبرد الماء وبرج مياه التبريد. الفرق بين قسم الزعنفة في المعدات وقسم الزعنفة في مبرد الهواء هو الفرق في مقاومة التآكل. يعمل مبرد الهواء التقليدي بشكل عام في بيئة الهواء الجاف ، لذلك لا يحتاج الجانب الخارجي من زعانف الألومنيوم بشكل أساسي إلى مقاومة التآكل ، لكن الجانب الخارجي الزعنفة لمبرد التبخير الهجين يعمل في بيئة الهواء الرطبة ، لذلك يجب أن تكون حزمة الأنبوب الزعنفة مضادة للتآكل ككل ، ويتم اعتماد التآكل المانع لتآكل الزنك المجلفن بالغمس الساخن بشكل عام على أنابيب الصلب المعالجة والصفائح الفولاذية. يختلف قسم أنبوب التبخر في الجهاز أيضًا تمامًا عن حزمة أنبوب مبرد الماء. يمر الوسط البارد لمبرد الماء عمومًا داخل الأنبوب ويمر الوسط الساخن خارج الأنبوب ، ولكن مبرد التبخر الهجين هو عكس ذلك تمامًا: يمر الوسط الساخن داخل الأنبوب ، وتمر الرياح والماء خارج الأنبوب ، لذلك يحتاج الجانب الخارجي للأنبوب أيضًا إلى مقاومة التآكل من الزنك المجلفن بالغمس الساخن. مبرد تبخير هجين يختلف أيضًا عن برج مياه التبريد. برج مياه التبريد التقليدي يحتوي بشكل عام على التعبئة ، ولكن مبرد التبخر الهجين لا يحتوي على تعبئة في قسم الاتصال المعاكس للرياح والمياه. إلى جانب ذلك ، يتم تثبيت برج مياه التبريد بشكل عام على الأرض ، في حين أن المبرد التبخيري الهجين هو نوع من المعدات القابلة للنقل ، والتي يمكن تثبيتها بشكل مريح على معرض الأنابيب أو المنصة أو السقف ، يساعد على استخدام المعدات المستعملة.
المكونات الرئيسية
مكثف التبخير هو مبادل حراري فعال للغاية وموفر للطاقة. يعمل عن طريق رش طبقة من الماء على السطح الخارجي لفائف المبادل الحراري ، والتي تخضع بعد ذلك لعملية التبخر. يتم تسهيل هذه العملية بواسطة مروحة السحب المستحثة التي تدور الهواء وتزيل بخار الماء. نتيجة لذلك ، يتم امتصاص الحرارة الناتجة عن البخار المتدفق عبر الأنابيب ، مما يؤدي إلى تكثيفه وتبريده.
أنظمة التبريد التبخيري الهجينة لصناعة البتروكيماويات هي نوع من معدات التبريد عالية الكفاءة التي صممتها وطورتها شركة لونغوا التكنولوجية (لويانغ) لصناعة البتروكيماويات. استنادًا إلى النظرية الأساسية للتبادل الحراري الكامن والتبادل الحراري المعقول ، حقق المبرد عالي الكفاءة لصناعة البتروكيماويات مزيجًا مثاليًا من طرق التبريد المختلفة مثل التبريد التبخيري ، تبريد الهواء وتبريد المياه ، وبالتالي تحقيق هيكل مستقر وموثوق به ، ونطاق تطبيق واسع ، ومزايا واضحة مثل توفير الطاقة ، توفير المياه وأداء حماية البيئة.
كفاءة الطاقة: تعتبر مبردات التبخير الهجينة ذات كفاءة في استخدام الطاقة لأنها تستهلك كميات أقل من الكهرباء وتستخدم الماء كمبرد طبيعي.
كفاءة تبريد عالية: يمكنها تقليل درجة حرارة الهواء بنسبة تصل إلى 30 درجة فهرنهايت مقارنة بدرجة الحرارة الخارجية.
إزالة الرطوبة: يمكن لمكون تكييف الهواء في مبرد التبخير الهجين إزالة الرطوبة الزائدة من الهواء ، مما يجعل البيئة أكثر راحة.
صديقة للبيئة: لا تستخدم مبردات مستنفدة لطبقة الأوزون وتستخدم طاقة أقل مقارنة بوحدات تكييف الهواء التقليدية.
سهلة التركيب: من السهل تركيب مبردات التبخير الهجينة وتتطلب الحد الأدنى من مجاري الهواء.
تحسين جودة الهواء الداخلي: يمكن تحسين جودة الهواء الداخلي عن طريق تقليل كمية الغبار والملوثات في الهواء.
يوفر تدفق هواء ثابت: مبردات تبخير هجينة توزع الهواء البارد والطازج بالتساوي في جميع أنحاء الغرفة.
فعالة من حيث التكلفة: لديها تكلفة صيانة منخفضة وهي أقل تكلفة لتشغيلها مقارنة بأنظمة تكييف الهواء التقليدية.
التحكم في درجة الحرارة: لديها إعدادات درجة الحرارة والرطوبة القابلة للتعديل ، مما يمنح المستخدمين تحكمًا أكبر في احتياجاتهم من التبريد.
متوافق مع الطاقة الشمسية: يمكن تشغيل مبردات التبخير الهجينة بواسطة ألواح شمسية ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات خارج الشبكة وتوفير تكاليف الطاقة.
مقارنة العناصر | نظام تبريد المياه | نظام تبريد الهواء | مكثف تبخيري | مبرد تبخير هجين عالي الكفاءة |
عملية نقل الحرارة | تبريد ثانوي متكرر | التبريد الأساسي | التبريد الأساسي | التبريد تتالي الثانوي |
آلية نقل الحرارة | الحرارة المعقولة + الحرارة الكامنة | تبادل حراري معقول | التبادل الحراري الكامن | الحرارة المعقولة + الحرارة الكامنة (النسبة) |
درجة الحرارة المحيطة | درجة حرارة المصباح الرطب + | درجة حرارة المصباح الجاف | درجة حرارة المصباح الرطب | درجة حرارة المصباح الرطب |
استهلاك المياه | كثير | لا شيء | صغيرة نسبيا | قليلا |
استهلاك الطاقة للمضخة | كثير | لا شيء | صغيرة نسبيا | قليلا |
استهلاك الطاقة للمروحة | قليلا | كثير | صغيرة نسبيا | صغيرة نسبيا |
درجة الحرارة الأولية للتبريد المتوسط | منخفض | عالية نسبيا | منخفضة نسبيا | عالية نسبيا |
درجة الحرارة النهائية للتبريد المتوسط | منخفضة نسبيا | مرتفع | منخفض (جيد) | منخفض |
هيكل | نظام معقد | ضخمة | مدمج | مدمجة ومعقولة |
كفاءة نقل الحرارة | عالية نسبيا | منخفض | مرتفع | مرتفع |
الاستثمار الأولي | متوسط | مرتفع | منخفض | منخفضة نسبيا |
تكلفة التشغيل | متوسط | مرتفع | منخفضة نسبيا | منخفض |
القدرة المضادة للتدرج | ضعيفة | ضعيفة | قوية نسبيا | قوي |
التطبيق | مناسب للمناطق الغنية بالمياه أو التبريد بدرجة حرارة منخفضة | مناسبة لمناطق نقص المياه أو درجة الحرارة النهائية العالية للوسط المبرد | مناسبة لمناسبات التبريد ذات درجات الحرارة المنخفضة في معظم المجالات الصناعية | مناسب لمعظم المجالات الصناعية ذات القدرة القوية على التكييف. |
تتميز أنظمة التبريد التبخيري الهجينة بتصميم مدمج وكفاءة فائقة ، وبيانات التشغيل الخاصة بها عند المقارنة عبر الأقسام المختلفة كما يلي:
عند المقارنة مع نظام التبادل الحراري لتبريد الهواء المتتالي وتبريد المياه ، يشغل المبرد الهجين عالي الكفاءة مساحة أقل من الأرض ويسفر عن وفورات استثمار أولية شاملة تبلغ تقريبا. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يستهلك 30-أقل من الطاقة و 40-أقل من الماء.
أثناء التشغيل ، يمكن تنظيف المبرد الهجين دون الحاجة إلى التفكيك أو الإغلاق ، وبالتالي حل المشاكل الشائعة في مبردات الهواء مثل تقشير الزعانف وانسداد مبرد المياه ، وضمان الأمان ، عملية تحميل ثابتة وكاملة أثناء عملية الإنتاج.
تخضع حزمة أنابيب المبرد الهجين عالي الكفاءة لعملية الغمس الساخن ، مما يزيد من عمرها الإجمالي ويحسن سلامة المعدات وموثوقيتها.
بالمقارنة مع حزم الأنابيب الأفقية التقليدية ، تستخدم أنظمة التبريد التبخيري الهجينة حزمة أنبوبية مائلة تقلل من انخفاض الضغط تقريبًا في ظروف عمل مماثلة.
مبردات التبخير الهجينة لها تطبيقات متنوعة في أوضاع مختلفة ، مثل:
المباني السكنية: يمكن استخدامها في المنازل والشقق لتبريد المساحات الداخلية مع تقليل تكاليف الطاقة.
المباني التجارية: يمكن استخدام مبردات تبخير هجينة في المباني التجارية مثل الفنادق والمكاتب ومراكز التسوق لتوفير التبريد مع تحسين جودة الهواء الداخلي.
مراكز البيانات: وهي مثالية لمراكز تبريد البيانات لأنها توفر نظام تبريد أكثر كفاءة في استخدام الطاقة يساعد على الحفاظ على سلامة المعدات الحيوية من الحرارة الزائدة.
الإعدادات الصناعية: يمكن استخدامها في البيئات الصناعية مثل المصانع والمستودعات وورش العمل ، لمنع ارتفاع درجة حرارة الآلات وتحسين ظروف العمل.
الزراعة: تستخدم مبردات تبخير هجينة في البيوت الزجاجية وغيرها من الأماكن الزراعية لتنظيم درجة الحرارة والرطوبة وجودة الهواء لتحقيق النمو الأمثل للنباتات.
المرافق الرياضية: يتم استخدامها في المرافق الرياضية للحفاظ على راحة الرياضيين والمشاهدين والموظفين أثناء الأحداث.
الأماكن العامة: يمكن تركيب مبردات تبخير هجينة في الأماكن العامة مثل المراكز المجتمعية والمكتبات والمتاحف ، لتوفير تبريد فعال من حيث التكلفة مع تحسين جودة الهواء.