Аппараты воздушного охлаждения (АВО): конструкции, принцип работы — проНПЗ

Описание и назначение АВО

АВО (воздухоохладители) используются для проведения необходимых тепловых процессов, таких как:

• Охлаждение газов и жидкостей;
• Газовая конденсация;
• Конденсация парожидкостных жидкостей.

По принципу действия АВО относятся к поверхностным устройствам, а по способу передачи тепла — к рекуперативным.

Широко распространено использование воздухоохладителей в технологических процессах нефтеперерабатывающих заводов.

AVO можно классифицировать как наземный аппарат, в котором в качестве хладагента используется атмосферный воздух. Эти устройства предназначены для работы в широком диапазоне рабочих давлений. Давление в приборе определяется охлаждаемой средой и ее температурой.

Системы общеобменной вентиляции

Для обеспечения нормальной работы промышленных предприятий используются приточно-вытяжные системы вентиляции.

• Приточная вентиляция предназначена для подачи свежего воздуха в помещения. В зависимости от типа вентиляторов воздух можно дополнительно очищать от пыли и загрязнений, охлаждать или увлажнять.
• Вытяжная вентиляция обеспечивает удаление загрязненной отработанной воздушной смеси из помещения. Промышленные вытяжки могут быть локальными, удаляющими воздух из отдельных помещений, или общими, обеспечивающими воздухообмен всего здания через системы вентиляционных каналов и воздуховодов.
• Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает как приток свежего, так и вытяжной воздух. Комбинированные устройства могут быть оснащены системами рекуперации, функции которых заключаются в нагреве холодного воздуха, поступающего извне, с отходящим теплом, уходящим из окружающей среды.

Приточно-вытяжная система с рекуперацией тепла позволяет сэкономить на обогреве помещения, обеспечивая оптимальный микроклимат за счет внутреннего теплообмена.

Вентиляторы бывают самых разных типов и конструкций.

Приточный и вытяжной вентиляторы работают вместе, создавая внутри сбалансированное давление, влажность и воздухообмен.

Виды промышленных вентиляторов

Доступны в различных модификациях:

1.  Прямоточныеили безлопастные

У них нет внешних движущихся элементов, поэтому они считаются безопасными. Они выпускаются в различных вариантах исполнения и имеют эстетичный вид.

Высокоскоростные лопасти расположены на двигателе и спрятаны внутри основания корпуса.

По способу передачи крутящего момента от электродвигателя на лопасти прямоточные вентиляторы бывают:

• с ременным приводом;
• установлен на коленчатом валу;
• с фиксацией на эластичном шарнире.

Воздушный поток выходит через прорезь по всему периметру рамы вентилятора. Впуск турбины осуществляется через множество небольших отверстий в корпусе.

Увеличению силы воздушного потока и дальнейшему всасыванию способствует создание разреженного воздуха на обратной стороне профиля.

К недостаткам прямоточных вентиляторов можно отнести высокую цену и шумность.

2.  Радиальные

Центробежные радиальные вентиляторы используются для организации притока, отвода и отвода дыма в случае пожара.

Они отличаются спиральным корпусом, в котором лопасти расположены радиально. Концы лопастей, загнутые вперед или назад в зависимости от направления потока, обеспечивают наиболее эффективную циркуляцию, покрывая все пространство комнаты.

Из-за центробежной силы, создаваемой вращающимися лопастями, выброс или всасывание происходит в определенном направлении.

Радиальная конструкция вентилятора.

Из-за спиралевидной оболочки веер в простонародье называют «Улиткой».

В зависимости от мощности радиальные вентиляторы бывают:

• До 1000 Па — низкое давление. Применяются в простых системах вентиляции и кондиционирования в жилых, административных и общественных зданиях.
• 1000 — 3000 Па — среднее давление. Предназначен для систем отопления, кондиционирования и вентиляции промышленных, коммерческих и общественных помещений.
• 3.000 — 12.000 Па — высокое давление. Установки устанавливаются на промышленных складах, где имеется значительное сопротивление оборудования входящим и выходящим воздушным потокам.

3.  Осевые

Это агрегаты с круглым корпусом и установленной внутри крыльчаткой. Расположенный по центру электродвигатель вращает крыльчатку с лопастями воздухозаборника, перемещая воздушные потоки. Впускные коллекторы с обтекателями помогают снизить гидравлические потери.

Осевые модели делятся на:

• приточный воздух, предназначенный для подачи свежего воздуха в помещения;
• приточно-вытяжные, которые используются для закачки чистого воздуха в здание и сброса отходов наружу;
• вытяжной, для удаления загрязненного воздуха и дымоудаления в случае пожара.

По уровню давления они делятся на три группы:

• менее 1000 Па — низкий;
• 1000 — 3000 Па — в среднем;
• более 3000 Па — высокое давление.

Осевые вентиляторы отличаются простой конструкцией, высоким КПД, низким уровнем шума, надежностью и доступной стоимостью.

Осевой вентилятор.

Наличие больших лопастей в осевых моделях требует установки надежной защиты: сетки, решетки, заборы.

Конструкция осевых вентиляторов не позволяет использовать их во взрывоопасной среде с повышенной запыленностью или наличием волокнистых загрязнений, которые оседают на лопастях и делают работу неэффективной.

4.  Диагональные

Конструкция таких вентиляторов отличается конической формой корпуса, а принцип работы аналогичен осевым установкам.

Чистый воздух поступает по оси и выходит по диагонали.

Благодаря сужающемуся выпускному отверстию увеличивается круговая скорость воздушного потока в ступице гребного винта, необходимая для создания давления.

Диагональные трансформаторы имеют большой расход воздуха. По сравнению с осевыми вентиляторами того же размера и сопоставимой эффективности эти вентиляторы имеют более низкий уровень шума.

Диагональный вентилятор.

5.  Диаметральные или тангенциальные

Устанавливается в системах воздушных завес, башенных вентиляторах, внутренних блоках сплит-систем и фанкойлах.

Конструкция тангенциального вентилятора состоит из патрубка с диффузором и цилиндрической крыльчатки с параллельными друг другу лопатками, изогнутыми в направлении вращения.

Воздуховод расположен по всей длине боковой стороны крыльчатки. Отвод, задающий направление воздушного потока, выполнен в виде диффузора.

Вентиляторы с поперечным потоком отличаются бесшумной работой, высоким КПД, простотой установки и возможностью легко изменять направление воздушного потока.

В вентиляторах с поперечным потоком движение воздуха осуществляется параллельно оси вращения рабочего вала.

Схема вентилятора с перекрестным потоком. 1 — впускной патрубок; 2 — вал с лопатками; 3 — выходной динамик.

Вентилятор радиальный 5-32-4.4А

Вентилятор осевой напольный МФ-3

Центробежные вентиляторы среднего напряжения серии 5-27, 5-32

Вентилятор канальный осевой Т40-9

Размещение в канале вентиляции

При установке изделия в жесткий канал необходимо соблюдать определенную последовательность.

1. Определены входные параметры канала. Подходящий диффузор выбирается исходя из размера воздуховода.
2. Диффузор устанавливается в проем.
3. Аппарат проверяется на надежность фиксации в вентиляционном канале. Защелкивающиеся замки должны встать на место.

Преимущества и недостатки диффузоров

Использование устройства в системе воздухообмена складских помещений, технических, промышленных, коммерческих объектов чрезвычайно важно. Для воздухообмена в жилом помещении вентиляционные диффузоры выполняют функцию регулирования подачи свежего воздуха с улицы и его распределения в разные стороны.

Система вентиляции, оснащенная диффузором, исключает наличие застоя воздуха. Преимущество конструкции — удобство использования и монтажа. Аппараты хорошо вписываются в интерьер комнаты за счет декоративной отделки и выбора модели нужного цвета. Из недостатков можно указать только возможность тяги, но эта проблема решается с помощью камеры статического давления.

Как подобрать диффузор для вентиляции?

Чтобы правильно выбрать товар, следует обратить внимание на несколько критериев.

• Раздел. Изделие выбирается исходя из диаметра сечения воздуховода, к которому он будет подсоединяться. Параметры продукта и сечение канала должны быть согласованы.
• Материал корпуса. Изделие нужно подбирать с учетом характера помещения и температуры проходящего воздуха. Пластиковые изделия лучше устанавливать в системы кондиционирования. Для устройства внешних систем вентиляции предпочтительнее использовать металлические ограждения.
• Дизайн корпуса. В продаже широкий ассортимент декоративных решений. Выбор изделия по этому критерию — дело вкуса или стиля создаваемого в помещении.
• Необходимые объемы и скорость воздуха, подаваемого в комнату.

 Уровень шума, создаваемый устройством в жилом районе, не должен превышать 45-55 децибел.

Исходя из требуемых критериев, вы можете выбрать вариант из каталога производителя.

Типы аппаратов

По конструкции различают следующие типы устройств:

• сРЕДНИЙ горизонтальный,
• зигзаг АВЗ,
• низкий расход aVM,
• для вязких продуктов АВГ-В,
• для высоковязких продуктов АВГ-ВВ

Особенности конструкций АВО

АВО состоит из следующих основных частей:

1. Ребристые секции теплообмена
2. Системы подачи воздуха
3. Металлические опорные конструкции

Профили AVO представляют собой пучок оребренных труб, собранных в трубную решетку и закрепленных развальцовкой со сваркой или без нее. Трубная плита соединена с коллектором, к которому, в свою очередь, подводятся трубы, которые спускаются или забирают охлаждаемую жидкость.

Секции АВО состоят из НКТ с ребром, которое выполняется накаткой или обмоткой. Ребра качения чаще используются на российских нефтеперерабатывающих заводах, получаются путем выдавливания ребер из алюминиевой трубы, помещенной на стальную. Такие трубы имеют более высокий коэффициент теплоотдачи, чем гладкие, что позволяет компенсировать низкую теплоотдачу воздуха.

В систему подачи воздуха входят:

• нагнетательный вентилятор
• электродвигатель с фундаментом
• вентилятор диффузор
• защитная сетка

Секции аппарата устанавливаются на опорные металлоконструкции, система подачи воздуха закрепляется снизу.

По желанию заказчика для ремонта устройства могут быть поставлены отдельные детали:

• секция теплообмена
• пучок труб (секции без крышек, прокладок)
• обложка раздела
• поклонник
• лопасть вентилятора
• ставни
• увлажнитель
• комплект форсунок для увлажнения воздуха
• воздухонагреватель

Кроме того, устройство может быть укомплектовано:

• пневматические завесы
• позиционер к пневматической заслонке
• увлажнитель
• воздухонагреватель

Степень защиты

Существует два основных фактора, которые могут представлять опасность для вентиляционных систем:

• удары по твердым предметам;
• воздействие воды.

Международный код IP (IngressProtectionRating) был введен для обозначения степени защиты устройств от воздействия окружающей среды, обусловленной конструктивными особенностями.

Содержит буквенные и цифровые обозначения. Он указывается в паспорте устройства и наносится на корпус изделия.

Первая цифра имеет значение от 1 до 6 и означает защиту от попадания твердых частиц и инородных тел

Таблица 1. Расшифровка первого числового значения защитного кода.

Числовые значения	Расшифровка
0	Отсутствие защиты
1	Защищает от проникновения предметов размером более 50 мм
2	Защита от проникновения предметов размером более 12 мм
3	Защита от проникновения предметов размером более 2,5 мм
4	От мусора размером более 1 мм
5	Частичная защита от пыли
6	Полная защита от пыли

Таблица 2. Расшифровка второй цифры кода:

Числовые значения	Расшифровка
0	Без защиты от влаги
1	Защита от вертикальных падений
2	От вертикальных капель, падающих под углом не более 15 ° от вертикали
3	По эскизам, с углом не более 60 ° от вертикали
4	Защита от капель и брызг со всех сторон
5	Реактивный выстрел под любым углом не наносит ущерба
6	Попадание воды внутрь устройства не мешает работе оборудования
7	Устройство может работать при кратковременном погружении в воду
8	Полностью водонепроницаемая

Например, код IP48 означает, что устройство защищено от проникновения частиц размером более 1 мм и может использоваться под водой.

Выбор степени защиты устройства зависит от места установки и условий эксплуатации вентиляторов.

Аэродинамические свойства

Производительность вентилятора напрямую зависит от давления воздуха в сети.

График зависимости аэродинамических характеристик вентилятора от сетевых показателей.

На графике хорошо видна зависимость расхода воздуха от давления в сети воздуховодов. Точка пересечения кривых характеризует силу воздушного потока для данной вентиляционной сети.

При выборе промышленных установок следует учитывать, что зона режимов работы оборудования должна находиться в пределах максимального КПД вентилятора.

Производительность вентилятора прямо пропорциональна скорости крыльчатки.

Конструктивные особенности

Модели разных видов атак и целей имеют узко сфокусированные конструктивные особенности. Различать:

• Вихревые модели необходимы в средах, где важен быстрый воздухообмен. Например, ванная, кухня, туалет. Конструкция увеличивает скорость воздушного потока, его качественное перемешивание. Это достигается за счет особого радиального расположения перемычек. Проходящий через них поток воздуха закручивается, как в воронке. Внутренняя структура модели вихревого потолка обычно имеет форму цилиндра, решетки любой формы с обязательно размещенными отверстиями по окружности. Он может быть оборудован дополнительной крыльчаткой за решеткой корпуса. Если крыльчатка подвижная, это позволяет управлять ею, выбирая скорость вращения, коих несколько.
• Так называемые щелевые диффузоры конструктивно отличаются наличием щелей, через которые поступает воздух. Их количество варьируется в зависимости от модели от 1 до 6, высота от 0,8 до 2,5 см. Эти модели монтируются в подвесные потолки, они могут иметь функцию направления воздушного потока. Модели необходимы для небольших помещений, где требуется низкая или средняя мощность системы вентиляции. Модели могут иметь возможность регулировать направление воздушного потока (например, жалюзи на кондиционерах). Они могут быть любой формы, в том числе узкие и длинные.
• Модели Jet имеют диффузор мощности. Есть стандартные и гибкие модели. Их особенность в том, что свежий воздух поступает в виде струй, увеличивая при этом дальность и скорость его подачи.
• Перфорированные модели могут работать как для подачи, так и для удаления воздуха из помещения. Они оснащены множеством мелких отверстий, через которые проходит воздух, равномерно и равномерно распределяясь в пространстве.

Регулируемые модели диффузоров имеют в своей конструкции скользящие пластины, с помощью которых можно изменять производительность. Их еще называют анемостатическими. Регулировка производится поворотом центральной части устройства по часовой стрелке или наоборот. При этом подвижно закрепленные ламели закрывают или открывают пути движения воздуха.

Если диффузор является частью дорогой и сложной системы кондиционирования воздуха, он может иметь датчики, анализирующие состав воздуха.

Способы монтажа вентиляционного диффузора

Есть три варианта подключения к системе вентиляции.

• Непосредственно на вентиляционных шлангах или жестких воздуховодах.
• Монтаж в вентиляционную систему через приточную камеру. Этот вариант предпочтительнее. Для крепления камеры требуется больше места между основным потолком и декоративным потолком.
• В существующем вентиляционном канале, расположенном в стене.

Все продукты продаются с крепежными деталями, предусмотренными для установки, или с отверстиями для шурупов и шурупов. Этот элемент системы вентиляции необходимо установить в специально подготовленное отверстие соответствующего диаметра.

Как выбрать диффузор для вентиляции

Для конкретной системы вентиляции диффузор выбирается исходя из нескольких требований:

1. Размер раздела. Этот параметр должен соответствовать диаметру воздуховода, к которому будет подключаться изделие.
2. Второе важное требование — соответствие выхода продукта потребностям обустроенной жилой площади.
3. Материал корпуса должен соответствовать характеру помещения и температуре проходящего через него воздуха. Если изделие будет располагаться снаружи, лучше выбрать модель динамика с металлическим кожухом, если внутри — подойдет пластиковый вариант. В этом случае нужно учитывать и материал вентиляционного канала. Пластик хорошо сочетается с пластиком, металл — с металлом.
4. Ассортимент выпускаемой промышленностью продукции имеет множество декоративных решений. Выбор диффузора по этому критерию можно адаптировать к стилю помещения или по вкусу покупателя.

Принцип действия

Воздух закачивается из лопастей крыльчатки вентилятора в кольцевое пространство. Лопасти нагнетателя расположены в цилиндрическом коллекторе, который предназначен для направления потока воздуха.
Коллектор соединен с секцией теплообмена через диффузор. Диффузор представляет собой перевернутую четырехугольную пирамиду и помогает уравнять потоки воздуха перед входом в секцию.
Диффузор коллектора вентилятора прикреплен к раме. К этой же раме крепятся секции теплообмена. Вентилятор с двигателем расположен на специальной раме.

Воздух, проходящий через секцию, нагревается, а продукт в трубах охлаждается или конденсируется.
Для изменения расхода воздуха в секцию AVO на вентилятор устанавливается регулятор скорости вращения лопастей или преобразователь частоты.

Кроме того, объем подаваемого воздуха можно регулировать, изменяя угол поворота лопастей вентилятора или устанавливая специальные приспособления — жалюзи. Они расположены сразу за секциями теплообмена и регулируются вручную или электромеханическим приводом.

Конструкция АВО и количество секций теплообмена могут быть разными, но принцип работы всегда остается неизменным.

Видео работы аппарата воздушного охлаждения на НПЗ

Классификация

На рынке вентиляционного оборудования представлены различные вентиляционные диффузоры. Модели отличаются друг от друга местом установки, формой, материалом, назначением.

В зависимости от материала, из которого изготовлено изделие, различают:

• Металлические диффузоры для вентиляции, корпус которых изготавливается из обычной или нержавеющей стали или алюминия. Стальные модели вентиляционного диффузора не рекомендуется использовать в системах кондиционирования воздуха. Конденсация несовместима с сроком службы кондиционера. В остальных случаях металлический корпус динамика обеспечивает его прочность и долговечность. По весу и цене модели значительно превосходят свои пластиковые аналоги.
• Пластиковый вариант корпуса — самый распространенный. Имеет небольшой вес, доступную цену. Выбор разнообразен по дизайну, форме и цвету; по расходным характеристикам не уступает металлическим аналогам. Сопротивление ржавчине.
• Наружная деревянная решетка пользуется спросом и подходит для оформления ванных комнат и саун.

Для частных хозяйств чаще покупают конструкции из пластика. В производственных помещениях всегда устанавливаются металлические модели.

Диффузоры системы вентиляции бывают круглые, квадратные, прямоугольные.

В зависимости от того, вводятся ли диффузоры или удаляются, они бывают следующих типов:

• Диффузоры силовые. Их подключают к отверстию воздуховода, по которому снаружи поступает свежий воздух;
• Выхлопные модели действуют обратно приточным аналогам, соответственно они подключены к выхлопной системе выхлопа;
• Универсальный вариант — приточно-вытяжной вентиляционный диффузор. Он может работать на приток и отток воздуха. Но, как правило, универсальные модели работают несколько хуже, чем разработанные специально на подачу или отвод.
• Комбинированные устройства имеют в корпусе два отверстия для одновременного подключения к вытяжным и приточным воздуховодам.

Вентиляционный диффузор можно установить в трех местах: на потолке, на стене, на полу. Исходя из этого, различают потолочные, напольные и настенные модели. Напольные колонки используются очень редко, когда свежий воздух проходит через подвал. Настенные конструкции тоже редкость. На практике в основном распространены потолочные модели.

Технические характеристики

Выбирая вентиляторы, обратите внимание на следующие характеристики:

• Общее давление, создаваемое системой. Измеряется в паскалях (Па). Это разница давлений между исходящим и входящим потоками. Увеличение числа оборотов рабочего колеса увеличивает давление в системе вентиляции.
• Производительность, то есть количество воздуха, транспортируемого за определенный период времени. Измеряется в м3 / час. Это зависит от мощности двигателя, размера лопастей, сопротивления воздуха и типа вентилятора. Производительность вентилятора может достигать 1000000 м3 / ч.
• Мощность двигателя вентиляционных установок должна гарантировать движение больших потоков. Скорость крыльчатки и лопастей зависит от мощности двигателя.

В зависимости от производительности вентиляторов мощность двигателя может достигать 500 кВт.

• Тип контроля.

Управлять приточно-вытяжными установками можно следующими способами:

• механический — нажатием кнопки или поворотом реостата;
• электронный, с помощью датчика, расположенного на пульте управления;
• remote, который позволяет управлять устройством удаленно с помощью пульта ДУ или смартфона.

Используя механизм управления, вы можете регулировать скорость и направление воздушного потока, вращать устройство, устанавливать время включения и выключения.

• Размеры вентилятора должны обеспечивать требуемую производительность.
• Безопасность — все движущиеся части должны быть размещены в корпусе или закрыты решетками.
• Уровень шума. Измеряется в децибелах (дБ) и должен соответствовать показателям, указанным в паспорте изделия.

Шум вентиляторов зависит от их мощности и материалов, из которых они сделаны. Лезвия из алюминия и других металлов и сплавов издают много шума. Минус — пластиковые элементы.

Для снижения уровня шума и вибраций при установке систем необходимо применение антивибрационных опор в виде стальных пружин, мягких вставок на стыках воздуховодов и корпуса агрегата, звукопоглощающих материалов на кожухе и воздуховоды.

Место установки для диффузора

Выступающие делятся по типу атаки:

• настенное крепление;
• потолок;
• пол.

Колонки можно устанавливать в помещении (в помещении) и на открытом воздухе (на улице).

В большинстве квартир есть вентиляционные каналы на стенах кухни и ванной комнаты. Вентиляция в таких квартирах предназначена для удаления отработанных воздушных масс из жилых помещений. В этом случае в вентиляционные каналы устанавливаются обычные решетки. Спикеры не нужны.

Ситуация меняется при установке натяжного потолка. Для подключения к воздуховоду монтируется диффузор, предназначенный для эффективного удаления воздуха из помещения.

При проектировании приточно-вытяжной вентиляции с сетью воздуховодов, в жилом или другом помещении наличие изделия обязательно. Их монтируют в соответствии с разработанным проектом. Этот элемент системы вентиляции часто устанавливают в коммерческих помещениях: магазинах, спортзалах, салонах красоты, кафе, банках и других.

Схема условного обозначения аппаратов