برودة زيت الحاملة: حراسة تبديد الحرارة من المعدات الصناعية

ورقة الأنبوب: محور المفتاح للبرودة

ورقة الأنبوب هي مكون مهم يربط حزمة الأنبوب والقذيفة. يجب أن تكون المهمة المزدوجة لإصلاح حزمة الأنبوب وتوزيع السائل في تشغيل تبرد الحامل المبرد . هناك العديد من ثقوب الأنبوب الموزعة بالتساوي على ورقة الأنبوب ، والتي هي "المهد" للتركيب الدقيق لأنبوب التبادل الحراري. تم تصميم دقة الموضع وحجم الفتحة لكل ثقب أنبوب بعناية ويتم التحكم فيها بصرامة لضمان أن أنبوب تبادل الحرارة يمكن توصيله بإحكام وحزم ، وبالتالي بناء الإطار الأساسي للتبادل الحراري داخل البرودة.

من منظور المواد ، فإن اختيار صفائح الأنبوب خاصة جدًا. بشكل عام ، من أجل ضمان موثوقية الاتصال بأنبوب التبادل الحراري ، تحتاج مواده إلى الحصول على قوة جيدة وأداء لحام. في البيئات الصناعية العادية ، تعد صفائح أنبوب الصلب الكربونية أكثر شيوعًا. فهي منخفضة نسبيا في التكلفة ويمكن أن تلبي متطلبات القوة في ظل ظروف العمل العامة. ومع ذلك ، في بعض المناسبات الخاصة ذات المتطلبات العالية للغاية لمقاومة التآكل ، مثل الاتصال بالوسائط المتآكلة للغاية في الصناعة الكيميائية ، يجب استخدام مواد السبائك الخاصة لصنع أوراق أنبوب. على سبيل المثال ، يمكن أن تقاوم صفائح أنبوب سبيكة التيتانيوم ، مع مقاومة التآكل الممتازة ، بشكل فعال تآكل الأحماض القوية المختلفة والقلويات ، مما يضمن التشغيل المستقر على المدى الطويل للبرودة في البيئات القاسية. ​
عملية تصنيع أوراق الأنبوب معقدة للغاية. عند معالجة ثقوب الأنبوب ، يتم استخدام أدوات آلة CNC المتقدمة على نطاق واسع. من خلال الأدوات ذات الدقة العالية والتحكم الدقيق للبرمجة ، يمكن التحكم في خطأ معالجة ثقوب الأنبوب في نطاق صغير جدًا. في الوقت نفسه ، من أجل ضمان القوة الكلية لتسطيح ورقة الأنبوب ، بعد تزوير أو صب ورقة الأنبوب فارغة ، من الضروري أن تمر عبر عمليات تصنيع متعددة ، مثل الطحن والطحن ، لمعالجة السطح وحواف الأنبوب بدقة حتى تتمكن من تلبية دقة الأبعاد وخشونة السطح المطلوبة في التصميم. ​
الهيكل العام للبرودة
مع ورقة الأنبوب كلباس ويمتد إلى الخارج ، يتكون مبرد زيت الحامل الدافع بشكل أساسي من مكونات مثل قذيفة ، ورقة الأنبوب ، حزمة الأنبوب ، الرأس ، مدخل ودعم أنابيب ودعم. ​
نظرًا لأن "الدروع" الصلبة للبرودة ، عادة ما تكون القشرة مصنوعة من مواد معدنية مثل الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ. لا يتعين عليها فقط تحمل ضغط السائل الداخلي ، ولكن يجب أن تقاوم أيضًا تأثير البيئة الخارجية. عند تصميم الصدفة ، يحتاج المهندسون إلى النظر بشكل شامل في عوامل مثل القوة والختم والاتصال مع مكونات أخرى. على سبيل المثال ، في ظل بعض ظروف الضغط العالي ، سيزداد سمك الجدار للقشرة وفقًا لذلك ، وسيتم استخدام عملية لحام خاصة أو هيكل ختم لضمان أن البرودة بأكملها تعمل بشكل ثابت في ظل ظروف معقدة دون مخاطر السلامة مثل التسرب أو التمزق. ​
حزمة الأنبوب هي المساحة الأساسية للبرودة لتحقيق التبادل الحراري ، وتتكون من عدد كبير من أنابيب التبادل الحراري. هناك أنواع مختلفة من أنابيب التبادل الحراري ، والأكثر شيوعًا هي نوع أنبوب الضوء ونوع أنبوب نقل الحرارة المحسن. يحتوي أنبوب تبادل حرارة الأنبوب الخفيف على سطح أملس ، ومقاومة تدفق السوائل الصغيرة نسبيًا ، وأداء جيد للضغط ، وعمر خدمة طويل. إنه مناسب لبعض المناسبات التي لا تكون فيها متطلبات كفاءة نقل الحرارة مرتفعة بشكل خاص ، ولكن متطلبات استقرار المعدات وموثوقيتها مرتفع. يزيد أنبوب التبادل الحراري المعزز أنبوب الحرارة بشكل كبير من منطقة تبادل الحرارة ويحسن بشكل كبير من كفاءة نقل الحرارة عن طريق إضافة هياكل خاصة مثل الزعانف والأخاديد داخل أو خارج الأنبوب. إنه مناسب بشكل خاص لسيناريوهات التطبيق ذات المساحة المحدودة ولكن متطلبات تبديد الحرارة عالية للغاية ، مثل بعض معدات التبريد الخاصة في مجال الفضاء. ​
يتم تثبيت الرأس في كلا طرفي البرودة ، وشكله في الغالب بيضاوي الشكل أو نصف كروي. يمكن لهذا التصميم أن يقاوم ضغوطًا أعلى ويستحق التوزيع الموحد للسوائل في البرودة. يتم توصيل الرأس والقشرة عن طريق اللحام أو الشفاه لضمان أداء ختم جيد ومنع تسرب السوائل. تكون أنابيب المدخل والمخرج مسؤولة عن توصيل البرودة بنظام الدورة الدموية الخارجية ونظام التبريد. يقدم أنبوب المدخل زيت تشحيم درجات الحرارة العالية في البرودة ، ويقوم أنبوب المخرج بنقل زيت التشحيم إلى الجهاز بعد التبريد. وسائط التبريد ، مثل الماء أو غيرها من المبردات ، تدخل أيضا والخروج من البرودة من خلال أنابيب المدخل والمخرج المقابلة لتبادل الحرارة مع زيت التشحيم. يجب تصميم قطر الأنابيب وطريقة اتصال أنابيب المدخل والمخرج بدقة وفقًا لمتطلبات التدفق والضغط في النظام للتأكد من أن السائل يمكنه الدخول والخروج من المبرد بسلاسة. ​
يتم استخدام الدعم لدعم البرودة بأكملها بحيث يمكن تثبيتها بشكل ثابت على أساس المعدات. عند تصميم الدعم ، ينبغي اعتبار عوامل مثل ثقل البرودة والاهتزاز أثناء التشغيل وبيئة التثبيت بالكامل لضمان عدم نزوح المبرد أو اهتزازه أثناء التشغيل ، مما يوفر أساسًا متينًا للتشغيل المستقر للمعدات.
مبدأ العمل: عملية تبادل الحرارة الرائعة
يعتمد مبدأ العمل المتمثل في تبريد زيت الدفع على قانون التبادل الحراري ، أي أن الحرارة يتم نقلها دائمًا من كائنات درجات الحرارة العالية إلى كائنات درجات الحرارة المنخفضة. عند تشغيل المعدات الصناعية ، يتعرض محمل الدفع للأحمال المحورية الضخمة ، ويكون توليد الحرارة الاحتكاكية أمرًا لا مفر منه ، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الزيت بشكل حاد. إذا كانت درجة حرارة زيت التشحيم مرتفعة للغاية ، فسوف تنخفض لزوجته ، وسيتم تقليل أداء التشحيم بشكل كبير ، مما يؤدي بدوره إلى تفاقم ارتداء المحمل وقد يتسبب في فشل المعدات. ​
من أجل الحفاظ على درجة حرارة العمل العادية لزيت التشحيم ، يتم إدخال زيت التشحيم عالي درجة الحرارة من تحمل الدفع للمعدات في أنبوب مدخل المبرد. في هذا الوقت ، يحمل زيت التشحيم الكثير من الحرارة وهو في حالة درجات حرارة عالية. في الوقت نفسه ، تدخل وسيط تبريد منخفضة درجة الحرارة ، مثل الماء ، إلى البرودة من خلال أنبوب مدخل آخر من البرودة. داخل البرودة ، يتدفق زيت التشحيم ومتوسط ​​التبريد في الاتجاه المعاكس في حزمة الأنبوب. نظرًا لفرق درجة الحرارة الكبير بين الاثنين ، يتم نقل الحرارة من زيت التشحيم عالي الحرارة إلى وسط تبريد درجات الحرارة المنخفضة. على وجه التحديد ، يتم نقل الحرارة أولاً من جانب زيت التشحيم إلى الجانب المتوسط ​​للتبريد من خلال جدار أنبوب أنبوب التبادل الحراري. في هذه العملية ، يلعب الهيكل الخاص لمبادل حرارة أنبوب نقل الحرارة دورًا مهمًا. إنه يزيد من مسار ومساحة نقل الحرارة ويسرع إلى حد كبير سرعة نقل الحرارة. بعد التبادل الحراري ، تتناقص درجة حرارة زيت التشحيم تدريجياً ، بينما تزداد درجة حرارة وسط التبريد. يتدفق زيت التشحيم المبرد من أنبوب المخرج من البرودة ويعود إلى تحمل الدفع لمواصلة لعب دور التزييت وتبديد الحرارة. يتم تفريغ وسط التبريد الساخن من أنبوب مخرج آخر من البرودة ونقله إلى نظام التبريد لعلاج التبريد لإعادة التدوير. ​
من خلال عملية التبادل الحراري المستمر ، يزيل مبرد الزيت الذي يحمل التوجه بشكل فعال الحرارة الناتجة عن تحمل الدفع ، ويحافظ على درجة حرارة زيت التشحيم داخل نطاق العمل المناسب ، ويضمن التشغيل المستقر للمعدات الصناعية. ​
حقول تطبيق واسعة
تم استخدام مبردات الزيت الحاملة على نطاق واسع في العديد من الحقول الصناعية بسبب أداء تبديد الحرارة الممتاز. ​
في صناعة الطاقة ، سواء كانت توليد الطاقة الحرارية أو توليد الطاقة الكهرومائية أو توليد الطاقة النووية ، يلعب مبردات النفط التي تحمل دورًا لا غنى عنها. في محطات الطاقة الحرارية ، تولد محامل التوربينات البخارية الكثير من الحرارة أثناء الدوران عالي السرعة ، ويجب تبريد زيت التشحيم بواسطة مبردات الزيت لضمان التشغيل الطبيعي للتوربينات البخارية. وبالمثل ، في محطات الطاقة الكهروضوئية ، لا يمكن أن تفعل محامل التوربينات دون دعم تبديد الحرارة لمبردات الزيت. عند تشغيل التوربينات ، فإن قوة التأثير الضخمة لتدفق المياه ستؤدي إلى تحمل حمل الدفع حمولة محورية عالية وتولد الكثير من الحرارة. يمكن أن يسلب مبرد الزيت هذه الحرارة في الوقت المناسب لضمان التشغيل المستقر للتوربين وتحسين كفاءة توليد الطاقة. في مجال توليد الطاقة النووية ، تحتاج محامل الدفع للمعدات الرئيسية مثل مضخات تبريد المفاعل أيضًا إلى مبردات زيت للحفاظ على درجة الحرارة المناسبة لزيت التشحيم وضمان التشغيل الآمن والموثوق للمعدات. ​
في صناعة المعادن ، ستولد العديد من معدات الصهر على نطاق واسع ومعدات المتداول الكثير من الحرارة أثناء التشغيل. على سبيل المثال ، في عملية صناعة الحديد في فرن الصهر ، يجب دعم الأجزاء الدوارة من معدات أعلى الفرن من خلال محامل الدفع ، وتسخين هذه المحامل في درجة حرارة عالية وبيئة حمولة عالية ، ويسهل تسخين زيت التشحيم. يمكن أن يقلل مبرد الزيت الذي يحمل التوجه بشكل فعال من درجة حرارة زيت التشحيم ، ويضمن التشغيل المستمر والمستقر للمعدات ، وتحسين كفاءة الإنتاج ، وتقليل عدد صيانة المعدات. على خط الإنتاج المتداول الصلب ، تحتاج محامل لفائف العمل ولفائف الدعم في مطحنة المتداول أيضًا إلى مبردات زيت لتبديد الحرارة لضمان جودة الصلب والتشغيل العادي للمعدات. ​
في الصناعة الكيميائية ، تعتمد محامل الدفع للعديد من معدات التفاعل الكبيرة ومضخات النقل أيضًا على مبردات الزيت لتبديد الحرارة. في عملية الإنتاج الكيميائي ، غالبًا ما تكون ظروف التفاعل قاسية. لن تؤثر الحرارة المتولدة عند تشغيل الجهاز على أداء الجهاز نفسه فحسب ، بل قد يكون لها أيضًا تأثير سلبي على التفاعل الكيميائي. من خلال تثبيت مبرد زيت تحمل الدفع ، يمكن التحكم في درجة حرارة زيت التشحيم بشكل فعال لضمان التشغيل المستقر للمعدات في بيئة كيميائية معقدة ومنع انقطاع الإنتاج وحوادث السلامة الناجمة عن فشل المعدات. ​
في مجال التعدين ، تحمل آلات ومعدات التعدين على نطاق واسع مثل الكسارات ومطاحن الكرة والرافعات وما إلى ذلك ، أحمالًا ضخمة وتولد الكثير من الحرارة أثناء التشغيل. تعمل هذه المعدات عادة في بيئات قاسية مع الكثير من الغبار والرطوبة العالية. إذا كانت درجة حرارة زيت التشحيم مرتفعة للغاية ، فمن السهل أن تتسبب في تآكل الحمل المشدد وحتى التسبب في فشل المعدات. يمكن أن يوفر مبرد الزيت الذي يحمل التوجه الضمانات ضمانًا موثوقًا بالحرارة لمحامل الدفع لهذه المعدات ، وتمديد عمر خدمة المعدات ، وتحسين سلامة واقتصاد إنتاج التعدين.
في الصناعات الأخرى مثل صناعة الضوء والصناعة الثقيلة ، يمكن رؤية مبردات النفط التي تحمل التوجه في أي مناسبة تشمل معدات دوارة كبيرة ومحامل الدفع التي تتطلب تبديدًا جيدًا للحرارة. على سبيل المثال ، في صناعة صناعة الورق ، تتطلب محامل الدفع لنظام النقل في الآلات الورقية الكبيرة مبردات الزيت للحفاظ على درجة الحرارة المناسبة لزيت التشحيم لضمان جودة إنتاج الورق والتشغيل المستقر للمعدات ؛ في مجال بناء السفن والشحن ، تتطلب محامل الدفع الخاصة بمحرك السفينة الرئيسي ونظام الدفع للسفينة أيضًا مبردات زيت لتبديد الحرارة لضمان استقرار قوة السفينة أثناء التنقل.