周囲空気蒸発器の設計プロセスは何ですか

Date:2022-10-27

空気中のエネルギーを熱源として利用し、周囲空気気化器 (AAV) は、極低温液体を気化するための費用対効果の高い代替手段です。周囲空気加熱気化器は、極低温液体の加熱による環境への影響を軽減しながら、高価な電気加熱装置の必要性を排除するように設計されています。これらの気化器は幅広い用途に適しており、工業用ガスとエキゾチックガスの両方に使用できます。

周囲空気気化器の基本設計は、垂直方向のチャネル脚部材で構成されるベースです。これらの部材は、地面、基礎、またはその他の構造要素に固定されています。これらのコンポーネントは、気化器に必要な構造的サポートを提供し、その熱伝達領域を強化します。気化器は、さまざまな伝熱要素を備えたさまざまな構成で製造できます。最も一般的に使用される構成には、一般にフィン付きチューブと呼ばれる垂直方向の縦方向フィン付きチューブが含まれます。

フィン付きチューブは大きな伝熱面積を持っています。それらは高品質のアルミニウム材料から製造されており、高効率です。ただし、それらは霜の蓄積に対して脆弱であり、気化器の性能を損なう可能性があります。したがって、フィン要素は、動作中に霜を落とし、表面積を再生するように設計する必要があります。

設計プロセスの最初のステップは、特定の気候に適した設計変数を決定することです。これらの変数には、周囲温度、相対湿度、流量、およびデューティサイクルが含まれます。風や太陽条件の影響を考慮することも重要です。これらの要因は、引用された評価に含まれていない場合があります。さらに、特殊な条件もパフォーマンスに影響を与える可能性があります。

設計プロセスの 2 番目のステップは、気化器の熱伝達のモデルを作成することです。これは、中心差分法を使用して 1 次元の熱伝達モデルを解くことによって実行されます。次に、フィン要素の数と伝熱要素の長さを変化させることにより、モデルを最適化します。最適化された設計により、パフォーマンスが 23.4% 向上しました。

設計プロセスの 3 番目のステップは、気化器の電気制御を設計することです。電気制御設計には、防塵エンクロージャに収納されたソリッドステート温度コントローラが含まれています。コントローラは、温度スイッチコントローラからも独立しています。コントローラーには過熱スイッチが装備されており、気化器内の温度を一定に保つように設計されています。電気部品は複数の電圧で利用でき、簡単に交換できます。

設計プロセスの 4 番目のステップでは、動作条件下で気化器の性能をテストします。これは、窒素漏れ試験と水圧試験によって行うことができます。気化器は、強制ドラフトモードで動作するように切り替えることもできます。このモードは、自動切り替えシステムと組み合わせて実装できます。