مبادل حراري لجهاز تبريد المحرك لمركبة الطاقة الجديدة
يعد المبادل الحراري الموجود في جهاز تبريد المحرك لمركبات الطاقة الجديدة مهمًا نسبيًا في تشغيل جهاز تبريد المحرك بالكامل لمركبات الطاقة الجديدة، لذلك من الضروري بالنسبة لنا أن نفهم المبادل الحراري لجهاز تبريد المحرك لمركبات الطاقة الجديدة.
يتكون المبادل الحراري للهيكل والأنبوب في جهاز تبريد المحرك لمركبة الطاقة الجديدة من غلاف، وحزمة أنبوب نقل الحرارة، وصفيحة أنبوب، وحاجز (حاجز) وصندوق أنبوب. القشرة أسطوانية في الغالب، مع وجود حزمة أنبوبية بداخلها، ويتم تثبيت طرفي حزمة الأنبوب على ورقة الأنبوب.
السائلان الساخن والبارد للتبادل الحراري، أحدهما يتدفق في الأنبوب، ويسمى سائل جانب الأنبوب، والآخر يتدفق خارج الأنبوب، ويسمى سائل جانب الصدفة. من أجل تحسين معامل نقل الحرارة للسائل خارج الأنبوب، عادة ما يتم تركيب عدة حواجز في الغلاف. يمكن للحاجز أن يزيد من سرعة السائل على جانب الصدفة، مما يجبر السائل على المرور عبر حزمة الأنبوب أفقيًا لعدة مرات وفقًا للمسافة المحددة، ويعزز اضطراب السائل. يمكن ترتيب أنابيب التبادل الحراري في مثلث متساوي الأضلاع أو مربع على ورقة الأنبوب. ترتيب المثلث متساوي الأضلاع أكثر إحكاما، واضطراب السائل خارج الأنبوب مرتفع، ومعامل نقل الحرارة كبير؛ الترتيب المربع مناسب لتنظيف الجزء الخارجي من الأنبوب، وهو مناسب للسوائل المعرضة للتقشر.
يحتوي المبادل الحراري للهيكل والأنبوب لجهاز تبريد المحرك لمركبات الطاقة الجديدة على درجات حرارة مختلفة للسائل داخل الأنبوب وخارجه، وبالتالي فإن درجة حرارة الغلاف وحزمة الأنبوب للمبادل الحراري مختلفة أيضًا. إذا اختلفت درجتا الحرارة بشكل كبير، فسيتم توليد إجهاد حراري كبير في المبادل الحراري، مما يتسبب في ثني الأنبوب أو كسره أو سحب صفيحة الأنبوب. لذلك، عندما يتجاوز الفرق في درجة الحرارة بين حزمة الأنبوب والقشرة 50 درجة مئوية، يجب اتخاذ تدابير التعويض المناسبة لإزالة أو تقليل الإجهاد الحراري. بشكل عام، يمكن تقسيم المبادل الحراري للهيكل والأنبوب لجهاز تبريد المحرك لمركبات الطاقة الجديدة إلى الأنواع الرئيسية التالية:
تم دمج صفائح الأنابيب الموجودة على طرفي حزمة الأنبوب للمبادل الحراري لألواح الأنابيب الثابتة لجهاز تبريد المحرك لمركبات الطاقة الجديدة مع الغلاف، والهيكل بسيط، ولكنه مناسب فقط لعمليات التبادل الحراري عندما تكون درجة الحرارة الفرق بين السوائل الباردة والساخنة ليس كبيرًا ولا يحتاج جانب القشرة إلى تنظيف ميكانيكي. عندما يكون الفرق في درجة الحرارة كبيرًا قليلاً والضغط الجانبي للغلاف ليس مرتفعًا جدًا، يمكن تركيب حلقة تعويض مرنة على الغلاف لتقليل الضغط الحراري.
يمكن لصفيحة الأنبوب الموجودة في أحد طرفي حزمة الأنبوب للمبادل الحراري ذو الرأس العائم لجهاز تبريد المحرك لمركبات الطاقة الجديدة أن تطفو بحرية، مما يزيل الإجهاد الحراري تمامًا؛ ويمكن سحب حزمة الأنبوب بالكامل من الغلاف، وهو مناسب للتنظيف والصيانة الميكانيكية. تُستخدم المبادلات الحرارية ذات الرأس العائم على نطاق واسع، لكن هيكلها معقد نسبيًا وتكلفتها مرتفعة.
مبادل حراري على شكل حرف U لجهاز تبريد المحرك لمركبة الطاقة الجديدة، يتم ثني كل أنبوب تبادل حراري على شكل U، ويتم تثبيت الطرفين على المناطق العلوية والسفلية من نفس ورقة الأنبوب، ويتم تقسيمهما إلى غرف مدخل ومخرج. بواسطة القسم الموجود في صندوق الأنبوب. هذا النوع من المبادلات الحرارية يزيل الإجهاد الحراري تمامًا، كما أن هيكله أبسط من نوع الرأس العائم، لكن مسار الأنبوب ليس من السهل تنظيفه.
مبادل حراري لصندوق الحشو لجهاز تبريد المحرك لمركبة الطاقة الجديدة الميزة الهيكلية للمبادل الحراري لصندوق الحشو هي أن طرفًا واحدًا فقط من لوح الأنبوب متصل بشكل ثابت بالقشرة، والطرف الآخر مغلق بصندوق حشو. يمكن تمديد حزمة الأنبوب وسحبها بحرية، ولن يتم توليد أي ضغط فرق درجة الحرارة الناتج عن اختلاف درجة الحرارة بين جدار الغلاف وجدار الأنبوب.
الميزة الهيكلية لمبادل حرارة الغلاية لجهاز تبريد المحرك لمركبة الطاقة الجديدة هي أنه يتم تعيين مساحة تبخر مناسبة على الجزء العلوي من الغلاف، كما أنه يعمل أيضًا كغرفة بخار. يمكن أن تكون حزمة الأنابيب من نوع صفائح الأنبوب الثابتة أو نوع الرأس العائم أو نوع الأنبوب U. يتميز المبادل الحراري للغلاية بسهولة التنظيف والصيانة، ويمكنه التعامل مع الوسائط غير النظيفة وسهلة القياس، ويمكنه تحمل درجات الحرارة العالية والضغط العالي. إنها مناسبة للتبادل الحراري للبخار السائل ويمكن استخدامها كغلاية حرارية ضائعة ذات هيكل بسيط.
هناك أيضًا مبادلات حرارية مختلفة لجهاز تبريد المحرك لمركبات الطاقة الجديدة، ونحتاج إلى فحص موديلات وأنواع مختلفة.
