Raffreddatore d'aria superiore-inclinato

I raffreddatori ad aria superiori-inclinati, noti anche come raffreddatori ad aria a-frame, sono caratterizzati da fasci di tubi disposti simmetricamente con un angolo inclinato sulla struttura superiore, formando una forma ad A-. Anziché massimizzare soltanto l'area di trasferimento del calore, questo design bilancia l'ingombro e le prestazioni di condensazione, rendendolo ampiamente utilizzato per i processi in cui il vapore viene condensato in liquido.

La cornice superiore è un triangolo isoscele. I fasci tubieri vengono generalmente installati simmetricamente lungo i lati inclinati con un angolo di base compreso tra 50 e 70 gradi, con ventole montate sotto la base triangolare. Durante il funzionamento, i ventilatori soffiano l'aria verso l'alto e l'aria scorre trasversalmente attraverso i fasci alettati per rimuovere il calore dal fluido all'interno dei tubi. Le alette vengono solitamente installate all'esterno dei gruppi per regolare la portata del flusso d'aria in base alla temperatura ambiente e al carico di processo, consentendo un controllo flessibile della capacità di raffreddamento.

I raffreddatori superiori-inclinati possono anche essere progettati come tipi combinati secco/umido. Due serie di gruppi di pre-raffreddamento a secco sono disposti sui lati superiori, con una sezione di raffreddamento evaporativo al di sotto. L'area di scambio termico a secco può raggiungere quasi il doppio di quella di una disposizione orizzontale convenzionale. L'unità può funzionare in modalità a secco nella maggior parte delle condizioni atmosferiche e utilizza solo spruzzi d'acqua a temperature estremamente elevate, con conseguente notevole risparmio di acqua.

Rispetto ai tradizionali raffreddatori ad aria orizzontali, il design della parte superiore inclinata-riduce l'ingombro di circa il 40% e utilizza meno acciaio strutturale. È adatto per impianti con spazio limitato-, rinnovamenti di unità e composizioni dense. I fasci tubieri inclinati supportano inoltre il flusso per gravità del fluido di processo, riducendo la resistenza al flusso e risparmiando energia in condizioni di bassa-pressione. Angoli come 22 gradi e 45 gradi hanno mostrato buone prestazioni complessive nelle applicazioni ingegneristiche.

Questa struttura facilita anche il ricircolo dell'aria calda. I raffrescatori orizzontali convenzionali scaricano l'aria calda verticalmente, che tende a formare una cupola calda sopra l'unità; una parte dell'aria calda viene risucchiata nell'aspirazione, riducendo l'efficienza. Il design della parte superiore inclinata- scarica l'aria con un angolo lontano dall'ingresso, il che è particolarmente efficace nelle isole di raffreddamento ad aria-con unità disposte a stretto contatto. I fasci inclinati aiutano inoltre a drenare la condensa in modo fluido, riducendo l'accumulo di liquidi e la ritenzione locale.

Strutturalmente, il design della parte superiore inclinata- utilizza un telaio asimmetrico con un lato delle colonne più alto. Sono state aggiunte palette direttrici per l'uscita dell'aria per migliorare la direzione dello scarico. I ventilatori necessitano di controlli di allineamento, supportati da basi di livellamento o giunti universali per garantire un funzionamento stabile. La distribuzione del flusso del fascio tubiero, l'uniformità del fluido e i carichi del vento sono calcolati appositamente per l'affidabilità a lungo-termine.

Un’unità di raffinazione e reforming nella Cina orientale utilizzava originariamente raffreddatori ad aria convenzionali. In estate, il ricircolo dell’aria calda ha raggiunto il 18%–22%, portando a temperature di uscita eccessivamente elevate. Vincolato dalle rastrelliere per tubi e dalle strade, il sito non poteva ampliare lo spazio. Il rinnovamento ha adottato raffreddatori superiori inclinati di 22 gradi-con scarico diretto verso l'area aperta dello stabilimento. Dopo la messa in servizio, la temperatura in ingresso è scesa di circa 4,5 gradi e la temperatura in uscita è tornata all'intervallo previsto. Questa configurazione è stata adottata in tutti i successivi progetti di ampliamento.

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