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A utilização de trocadores de calor ar-ar na ventilação e na engenharia de economia de energia

A função principal de um trocador de calor ar-ar é transferir o calor residual contido no ar de exaustão (ar de exaustão interno) para o ar fresco (ar de admissão externo) por meio da troca de calor, sem misturar diretamente os dois fluxos de ar. Todo o processo se baseia nos princípios de condução de calor e conservação de energia, como segue:

Captura de calor residual de exaustão:
O ar expelido em ambientes internos (exaustão) geralmente contém uma grande quantidade de calor (ar quente no inverno e ar frio no verão), que de outra forma se dissiparia diretamente para o exterior.
O ar de exaustão flui por um lado do trocador de calor, transferindo calor para o material condutor de calor do trocador de calor.
Transferência de calor:
Trocadores de calor ar-ar geralmente são compostos de placas metálicas, feixes de tubos ou tubos de calor, que têm boa condutividade térmica.
O ar fresco (ar introduzido de fora) flui pelo outro lado do trocador de calor, entrando em contato indireto com o calor no lado de exaustão e absorvendo calor através da parede do trocador de calor.
No inverno, o ar fresco é pré-aquecido; No verão, o ar fresco é pré-resfriado (se o ar de exaustão for ar frio do ar condicionado).
Recuperação e conservação de energia:
Ao pré-aquecer ou pré-resfriar o ar fresco, o consumo de energia dos equipamentos de aquecimento ou resfriamento subsequentes é reduzido. Por exemplo, no inverno, a temperatura externa pode ser de 0 °C, com uma temperatura de exaustão de 20 °C. Após passar por um trocador de calor, a temperatura do ar fresco pode subir para 15 °C. Dessa forma, o sistema de aquecimento precisa apenas aquecer o ar fresco de 15 °C até a temperatura desejada, em vez de começar a partir de 0 °C.
Isolamento do fluxo de ar:
O ar de exaustão e o ar fresco fluem através de diferentes canais no trocador de calor para evitar contaminação cruzada e garantir a qualidade do ar interno.
processo tecnológico
Coleta de gases de exaustão: os gases de exaustão internos são guiados para o trocador de calor ar-ar por meio de um sistema de ventilação (como um exaustor).
Introdução de ar fresco: O ar fresco externo entra no outro lado do trocador de calor através do duto de ar fresco.
Troca de calor: Dentro do trocador de calor, o ar de exaustão e o ar fresco trocam calor em canais isolados.
Tratamento de ar fresco: o ar fresco pré-aquecido (ou pré-resfriado) entra no sistema de ar condicionado ou é enviado diretamente para o ambiente, e a temperatura ou a umidade são ajustadas conforme necessário.
Emissão de exaustão: Após concluir a troca de calor, a temperatura do escapamento diminui e finalmente é descarregada para o exterior.
Tipos de trocadores de calor ar-ar
Trocador de calor de placas: composto por múltiplas camadas de placas finas, com ar de exaustão e ar fresco fluindo em direções opostas ou cruzadas em canais adjacentes, resultando em alta eficiência.
Trocador de calor de roda: usa rodas de calor rotativas para absorver o calor do escapamento e transferi-lo para o ar fresco, adequado para sistemas de alto volume de ar.
Trocador de calor com tubo de calor: utiliza a evaporação e a condensação do fluido de trabalho dentro do tubo de calor para transferir calor e é adequado para cenários com grandes diferenças de temperatura.
vantagem
Economia de energia: Recuperação de 70% -90% do calor residual de exaustão, reduzindo significativamente o consumo de energia para aquecimento ou resfriamento.
Proteção ambiental: reduza o consumo de energia e diminua as emissões de carbono.
Aumente o conforto: evite a entrada direta de ar fresco frio ou quente e melhore o ambiente interno.

Caixa de extração de calor de exaustão de mina com trocador de calor ar-ar integrado

O trocador de calor ar-ar embutido na caixa de extração de calor da mina é um dispositivo projetado especificamente para recuperar o calor residual do ar de exaustão da mina. A exaustão da mina refere-se ao gás residual de baixa temperatura e alta umidade descarregado de uma mina, que geralmente contém uma certa quantidade de calor, mas é tradicionalmente descarregado diretamente, sem ser utilizado. Este dispositivo utiliza um trocador de calor ar-ar embutido (ou seja, um trocador de calor ar-ar) para transferir calor do ar de exaustão para outra corrente de ar frio, atingindo assim o objetivo de recuperação do calor residual.

Princípio de trabalho
Falta de entrada de ar: A falta de ar da mina é introduzida na caixa de extração de calor através do sistema de ventilação. A temperatura do ar de exaustão é geralmente em torno de 20 °C (a temperatura específica varia dependendo da profundidade da mina e do ambiente) e a umidade é relativamente alta.
Função do Trocador de Calor Ar-Ar: O trocador de calor ar-ar embutido geralmente adota uma estrutura de placas ou tubos, e o ar de exaustão e o ar frio trocam calor através de uma divisória no trocador de calor. O calor da ausência de vento é transferido para o ar frio, sem que os dois fluxos de ar se misturem diretamente.
Saída de calor: Após ser aquecido pela troca de calor, o ar frio pode ser usado para anticongelamento da entrada de ar da mina, aquecimento de edifícios da área de mineração ou água quente doméstica, enquanto o ar de exaustão é descarregado em uma temperatura mais baixa após a liberação de calor.
Características e vantagens
Eficientes e com baixo consumo de energia: os trocadores de calor ar-ar não requerem fluidos de trabalho adicionais e utilizam diretamente a transferência de calor do ar para o ar. Possuem estrutura simples e baixo custo operacional.
Respeito ao meio ambiente: ao reciclar o calor dos gases de escape e reduzir o desperdício de energia, ele atende aos requisitos de desenvolvimento verde e de baixo carbono.
Alta adaptabilidade: O equipamento pode ser personalizado e projetado de acordo com a vazão e a temperatura do escapamento da mina, adequado para minas de diferentes escalas.
Fácil manutenção: Em comparação com sistemas de tubos de calor ou bombas de calor, os trocadores de calor ar-ar têm uma estrutura relativamente simples e exigem menos manutenção.
Cenários de aplicação
Anticongelamento na cabeça do poço: use o calor recuperado para aquecer a entrada de ar da mina e evitar o congelamento no inverno.
Aquecimento de edifícios: fornecimento de aquecimento para edifícios de escritórios, dormitórios, etc. na área de mineração.
Fornecimento de água quente: combinado com o sistema subsequente, fornece uma fonte de calor para água quente doméstica na área de mineração.
precauções
Tratamento de umidade: Devido à alta umidade do ar de exaustão, o trocador de calor pode enfrentar o problema de acúmulo de água de condensação, sendo necessário projetar um sistema de drenagem ou materiais anticorrosivos.
Eficiência de transferência de calor: A eficiência de um trocador de calor ar-ar é limitada pela capacidade térmica específica e pela diferença de temperatura do ar, e o calor recuperado pode não ser tão alto quanto o de um sistema de bomba de calor, mas sua vantagem está em sua estrutura simples.

Trocador de calor ar-ar tipo placa feito de material polimérico PP

The plate type air-to-air heat exchanger made of polymer PP (polypropylene) material is a heat exchange device based on polypropylene material, mainly used for heat exchange between gases. Here are its main features and application areas:

Principais características:
Corrosion resistance: PP material has strong chemical corrosion resistance and is suitable for acidic or alkaline gas environments, especially performing well in industrial environments with strong corrosiveness.

Lightweight: Compared to metal heat exchangers, PP material heat exchangers are lighter in weight, making them easier to install and maintain.

Good thermal stability: Polypropylene has good thermal stability and can typically operate within a temperature range of -10 ° C to+95 ° C.

High cost-effectiveness: Due to the low cost of PP material and relatively easy processing, the overall cost is relatively economical.

Environmental friendliness: Polypropylene is a recyclable polymer material with minimal impact on the environment after disposal.

Main application areas:
Chemical and pharmaceutical industries: used for heat recovery or temperature regulation of corrosive gases.
Exhaust gas treatment system: During the air purification process, heat is recovered from harmful gases through a heat exchanger.
Food processing: In some food production processes, it is used for gas exchange to maintain the stability of environmental temperature.
HVAC system: Used in the ventilation and air conditioning systems of buildings for air preheating or pre cooling, improving energy efficiency.
The plate type air-to-air heat exchanger made of polypropylene material has become an ideal choice for many specific industrial fields due to its unique corrosion resistance and good cost-effectiveness.

Princípio de funcionamento do trocador de calor ar-ar de placas

O trocador de calor ar-ar de placas é um equipamento de troca de calor comumente usado e seu princípio de funcionamento é o seguinte:

O trocador de calor ar-ar de placas é composto por uma série de placas metálicas paralelas e uma série de canais são formados entre as placas. O meio de calor flui nesses canais. Quando o meio de calor flui no trocador de calor ar-ar de placas, o meio de calor transfere calor para a placa e, em seguida, a placa transfere calor para o outro lado do meio de calor, conseguindo assim a transferência e troca de calor.

O princípio de funcionamento do trocador de calor ar-ar a placas pode ser dividido em duas maneiras: transferência direta de calor e transferência indireta de calor.

Transferência direta de calor: A transferência direta de calor refere-se ao meio de calor fluindo diretamente através da placa, transferindo calor para o outro lado do meio de calor. Este método é adequado para situações onde a diferença de temperatura entre os dois lados do meio de aquecimento é pequena.

Transferência indireta de calor: A transferência indireta de calor refere-se ao meio de calor transferindo calor para o outro lado do meio de calor através da placa. Este método é adequado para situações onde a diferença de temperatura entre os dois lados do meio de aquecimento é grande.

No trocador de calor ar-ar de placas, o fluxo do meio de calor tem duas direções: fluxo unidirecional e fluxo bidirecional. O fluxo unidirecional significa que o meio de calor flui em apenas uma direção, enquanto o fluxo bidirecional significa que o meio de calor pode fluir em duas direções. Os trocadores de calor ar-ar de placas com fluxo bidirecional apresentam maior eficiência de troca de calor, mas também são mais complexos e caros.

Em resumo, o trocador de calor ar-ar de placas consegue transferência de calor e troca de calor entre meios de calor através dos canais entre as placas. Seu princípio de funcionamento pode ser dividido em transferência direta de calor e transferência indireta de calor, e o fluxo do meio de calor tem fluxo unidirecional e fluxo bidirecional.

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