Qual è il processo di progettazione dell'evaporatore ad aria ambiente

Utilizzando l'energia disponibile nell'aria come fonte di calore, il Vaporizzatore per aria ambiente (AAV) è un'alternativa conveniente per la vaporizzazione di liquidi criogenici. I vaporizzatori riscaldati ad aria ambiente sono progettati per eliminare la necessità di costose apparecchiature di riscaldamento elettrico, riducendo al contempo l'impatto ambientale del riscaldamento di liquidi criogenici. Questi vaporizzatori sono adatti per un'ampia gamma di applicazioni e possono essere utilizzati sia per gas industriali che per gas esotici.

Il design di base del vaporizzatore ad aria ambiente è una base composta da elementi della gamba del canale orientati verticalmente. Questi elementi sono ancorati al terreno, ai basamenti o ad altri elementi strutturali. Questi componenti forniscono il supporto strutturale necessario per il vaporizzatore e migliorano la sua area di trasferimento del calore. Il vaporizzatore può essere prodotto in una varietà di configurazioni con diversi elementi di trasferimento del calore. Le configurazioni più comunemente utilizzate includono un tubo alettato longitudinale orientato verticalmente, comunemente indicato come tubo alettato.

I tubi alettati hanno un'ampia area di scambio termico. Sono fabbricati con materiali in alluminio di alta qualità e hanno un'elevata efficienza. Tuttavia, sono vulnerabili all'accumulo di brina, che può compromettere le prestazioni del vaporizzatore. Gli elementi delle alette dovrebbero quindi essere progettati per liberare la brina e rigenerare la superficie durante il funzionamento.

Il primo passo nel processo di progettazione è determinare le variabili di progettazione appropriate per un dato clima. Queste variabili includono la temperatura dell'aria ambiente, l'umidità relativa, le portate e i cicli di lavoro. È anche importante considerare gli effetti del vento e delle condizioni solari. Questi fattori potrebbero non essere inclusi nelle valutazioni quotate. Inoltre, anche condizioni speciali possono influire sulle prestazioni.

La seconda fase del processo di progettazione consiste nel creare un modello del trasferimento di calore del vaporizzatore. Ciò viene eseguito risolvendo un modello di trasferimento di calore unidimensionale utilizzando il metodo della differenza centrale. Il modello viene quindi ottimizzato variando il numero di elementi alettati e la lunghezza degli elementi di scambio termico. Il design ottimizzato si traduce in un aumento delle prestazioni del 23,4%.

La terza fase del processo di progettazione consiste nel progettare il controllo elettrico del vaporizzatore. Il design del controllo elettrico include un termoregolatore a stato solido, alloggiato in un involucro a prova di polvere. Il controller è anche indipendente dal controller dell'interruttore di temperatura. Il controller è dotato di un interruttore di sovratemperatura ed è progettato per mantenere una temperatura costante nel vaporizzatore. I componenti elettrici sono disponibili in più tensioni e possono essere facilmente sostituiti.

La quarta fase del processo di progettazione prevede il test delle prestazioni del vaporizzatore in condizioni operative. Questo può essere fatto attraverso un test di perdita di azoto e un test di pressione dell'acqua. Il vaporizzatore può anche essere commutato per funzionare in modalità tiraggio forzato. Questa modalità può essere implementata in combinazione con un sistema di commutazione automatica.