Procesamiento del proceso de enfriamiento rápido del aire a baja temperatura

Procesamiento del proceso de enfriamiento rápido del aire a baja temperaturaCon aire como refrigerante, se puede utilizar como enfriador o como refrigerante. El enfriador de aire está compuesto principalmente por un tubo de control, un soporte y un ventilador. El fluido térmico del enfriador de aire fluye dentro del tubo y el aire sopla fuera del tubo. Debido a la gran cantidad de ventilación necesaria para el intercambio de calor y la baja presión del viento, se utilizan principalmente ventiladores de flujo axial (ver maquinaria de transporte de fluidos). El tipo y el material del haz de tubo tienen un gran impacto en el rendimiento del enfriador de aire. Debido a que el coeficiente parcial de transferencia de calor en el lado del aire es muy pequeño, a menudo se agregan aletas al tubo para aumentar el área de transferencia de calor y la turbulencia del fluido y reducir la resistencia térmica. La mayoría de los enfriadores de aire utilizan aletas radiales. Los enfriadores de aire suelen utilizar tubos de luz con un diámetro exterior de 25 mm, tubos de ala baja con una altura de aleta de 12,5 mm y tubos de ala alta con una altura de aleta de 16 mm. Las aletas generalmente están hechas de materiales de alta conductividad térmica, enredados o incrustados en tubos ópticos. Para fortalecer el efecto de transferencia de calor del enfriador de aire, se puede rociar agua en el aire importado para humidificar. Esto no solo reduce la temperatura del aire, sino que también aumenta el coeficiente de transferencia de calor. El uso de enfriadores de aire puede ahorrar una gran cantidad de agua industrial, reducir la contaminación ambiental y reducir los costos de infraestructura. Especialmente en las zonas con escasez de agua, el enfriamiento por aire en lugar del enfriamiento por agua puede aliviar la contradicción de la falta de fuentes de agua.

La conversión de gas a baja temperatura se realiza a través de pasos de compresión, enfriamiento, estrangulamiento y evaporación, y el rendimiento a baja temperatura se optimiza en combinación con sistemas de refrigeración superpuestos o autoaplisados, y los parámetros de temperatura, presión y flujo deben monitorearse estrictamente.

Procesamiento del proceso de enfriamiento rápido del aire a baja temperaturaProceso básico

Gas comprimido:

El gas a enfriar, como el aire, se comprime a través del compresor para que alcance la presión ideal. Este paso aumenta la fuerza de interacción entre las moléculas de gas y crea las condiciones para los pasos de enfriamiento posteriores.

Tratamiento de enfriamiento:

El gas comprimido se enfría a través de un refrigerante o unidad de refrigeración. El refrigerante utiliza los principios de flujo e intercambio de calor del refrigerante para reducir gradualmente la temperatura del gas.

La unidad de refrigeración, por su parte, utiliza dispositivos como compresores y válvulas de expansión para que el gas pase por múltiples ciclos y reduzca gradualmente la temperatura. En algunos casos, puede recurrirse a un sistema de refrigeración apilado, compuesto por dos ciclos de refrigeración por compresión independientes, divididos en dos ciclos de alta y baja temperatura, conectados entre sí a través de evaporadores de condensación para lograr temperaturas de refrigeración más bajas.

Estrangulamiento y evaporación:

El gas enfriado se reduce a través de la válvula de expansión, lo que reduce su presión y la temperatura aún más.

Posteriormente, el gas entra en el evaporador, absorbe el calor en el evaporador y se evapora, logrando así un efecto de enfriamiento. En aplicaciones de temperatura ultra baja, el evaporador puede adoptar un diseño estructural especial para mejorar la eficiencia de la transferencia de calor.

Selección del sistema de refrigeración:

Sistema de refrigeración apilado: adecuado para situaciones en las que es necesario obtener temperaturas extremadamente bajas (por ejemplo, por debajo de - 60 ℃). El sistema logra una reducción significativa de la temperatura de refrigeración a través de la superposición de ciclos de alta temperatura y ciclos de baja temperatura.

Sistema de refrigeración autorreplisado: comprime dos o más tipos de vapor refrigerante a través de un compresor, utilizando las características de los diferentes puntos de ebullición de los fluidos mixtos no azeotrópicos a la misma presión para lograr el objetivo de obtener bajas temperaturas. Este método simplifica el sistema de refrigeración, reduce el volumen de la unidad de refrigeración y es adecuado para pequeñas unidades de refrigeración.

Se utiliza principalmente en el proceso de corte de máquinas herramienta, con el objetivo de mejorar el proceso de procesamiento del producto y mejorar la eficiencia del procesamiento, a través del aire frío de baja temperatura.