مبادل حراري للحفارات

أنواع مبادلات الحرارة للرافعات

تم تصميم مبادل الحرارة للرافعات بشكل أساسي مع أنظمة تدفق ثنائية الطور. هناك العديد من الأنواع النموذجية لمبادلات الحرارة للرافعات.

• مبادل حراري أنبوبي غلاف

  يتم تصميم مبادل حراري أنبوبي غلاف للرافعات مع نظامين منفصلين للأنابيب داخل غلاف. نظام واحد هو نظام تدفق سائل التبريد. الآخر هو نظام تدفق سائل العمل. ستتم تبادل الحرارة بين السائل في نظامي الأنابيب. تُستخدم مبادلات الحرارة الأنبوبية الغلاف للرافعات بشكل شائع في الأنظمة الهيدروليكية وأنظمة تبريد المحرك.

• مبادل حراري لوحي

  يتكون مبادل الحرارة اللوحي للرافعات من مجموعة من اللوحات ذات القنوات المموجة. يتدفق سائل العمل وسائل التبريد عبر القنوات بالتناوب. تتحرك السوائل بالقرب من بعضها البعض. ثم يتم تبادل الحرارة بينهما. تتميز مبادلات الحرارة اللوحية للرافعات بكفاءة نقل حرارة أعلى. تُستخدم عادةً في مبردات النظام الهيدروليكي.

• مبادل حراري ذو أنبوب مزعان

  يُشبه هيكل مبادل الحرارة ذو الأنبوب المزعن للرافعات هيكل مبادلات الحرارة الأنبوبية الغلاف. الفرق هو أن الأنابيب مزودة بزعان ممتدة. تزيد الزعان من مساحة السطح. ثم تُعزز عملية نقل الحرارة. تُستخدم مبادلات الحرارة ذات الأنبوب المزعن للرافعات بشكل شائع في المبردات ومبردات الزيت.

مواصفات وصيانة مبادل الحرارة للرافعات

يمكن أن تختلف مواصفات مبادل الحرارة اعتمادًا على طراز الرافعة المحدد. فيما يلي بعض مواصفات مبادل الحرارة العامة وصيانتها.

• عادةً ما يكون مبادل الحرارة للرافعة مصنوعًا من الحديد أو الفولاذ.
• تُستخدم مبادلات الحرارة اللوحية أو الأنبوبية بشكل شائع في الرافعة.
• سيختلف حجم مبادل الحرارة وفقًا لنوعه ونماذجه. على سبيل المثال، يمكن أن يتراوح حجم مبادل الحرارة الأنبوبي من 4 بوصات إلى 10 بوصات، بينما يمكن أن تتراوح مبادلات الحرارة اللوحية من 16 بوصة × 12 بوصة إلى 36 بوصة × 24 بوصة.
• يمكن أن تتراوح درجة حرارة تشغيل مبادل الحرارة من -40 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية. ستعتمد درجة حرارة العمل على طراز الرافعة والسوائل المتضمنة.
• يمكن أن يتراوح ضغط مبادل الحرارة من 10 بار إلى 25 بار. يضمن تصنيف الضغط أن مبادل الحرارة يمكنه التعامل مع ضغوط تشغيل النظام الهيدروليكي للرافعة.

تُعد صيانة مبادل حرارة الرافعة بشكل صحيح أمرًا ضروريًا لأداء الآلة العام وعمرها الإنتاجي.

• الفحص المنتظم: تشير الشركات المصنعة إلى أنه يجب على مستخدمي مبادل الحرارة فحص الوحدة بشكل متكرر لتحديد علامات التسرب الخارجي أو التآكل أو الانسداد أو أي ضرر. يجب إصلاح أو صيانة مبادلات الحرارة التي تعاني من مشكلات بواسطة متخصصين على الفور لتجنب المزيد من الأضرار لأنظمة السوائل في المعدات.
• التنظيف: بالنسبة لمبادلات الحرارة اللوحية، يجب على المستخدمين إزالة وتنظيف اللوحات بشكل متكرر. بينما بالنسبة لمبادلات الحرارة الأنبوبية، يمكن للمستخدمين تنظيف الأنابيب باستخدام فرش أو عن طريق تدوير سوائل التنظيف. سيؤدي ذلك إلى تحسين الأداء الحراري ويساعد في منع التآكل والتلوث.
• تحليل السوائل: يمكن للمستخدم توظيف متخصص لتحليل السوائل حول مبادلات الحرارة. سيساعد التحليل المنتظم في تحديد ما إذا كانت السوائل تسبب أي شكل من أشكال التلف لمبادل الحرارة. إذا أشار التحليل إلى ضرر محتمل، يمكن للمستخدم التصرف بسرعة لمنع أي ضرر كارثي للوحدة.
• الاهتمام بالأعراض: في بعض الأحيان، قد لا يحتاج مستخدمو الرافعة إلى فحص مبادل الحرارة أو إجراء تحليل للسوائل. وذلك لأن الوحدة قد تُظهر بعض الأعراض التي تشير إلى أنها بحاجة إلى صيانة أكثر تواترًا. يمكن أن تشمل بعض الأعراض ارتفاع درجة حرارة المحرك أو انخفاض الأداء. إذا ظهر مثل هذا العرض، يجب على المستخدم التحقق من ذلك على الفور ومعرفة ما إذا كان مبادل الحرارة هو السبب.

سيناريوهات استخدام مبادل الحرارة للرافعات

يلعب مبادل الحرارة للرافعات دورًا حيويًا في الحفاظ على عمل مختلف طرازات وعلامات تجارية للرافعات بشكل صحيح. بعض سيناريوهات الاستخدام الرئيسية هي كما يلي:

• تبريد النظام الهيدروليكي:

  النظام الهيدروليكي هو جزء أساسي وعامل في الرافعة، وينتج الكثير من الحرارة أثناء العمل، والتي يجب تبديدها. يساعد مبادل الحرارة للرافعة الهيدروليكية في تبديد الحرارة للحفاظ على درجة الحرارة في نطاق العمل وضمان عمل النظام الهيدروليكي بكفاءة وسلاسة.

• تبريد المحرك:

  تُجهّز الرافعات بمحركات تولد الكثير من الحرارة أثناء التشغيل. يمكن لمبادل الحرارة نقل حرارة المحرك إلى سائل آخر (عادةً سائل التبريد) الذي يبدد الحرارة إلى محيطه. هذا يمنع محرك الرافعة من ارتفاع درجة حرارته ويضمن العمل الصحيح حتى أثناء الأحمال العالية.

• تبريد ناقل الحركة:

  يعمل نظام ناقل الحركة للرافعة بجد لنقل الطاقة من المحرك إلى المسار ومكونات الحفر. يمكن أن يولد ذلك الكثير من الحرارة، والتي إذا لم يتم التحكم فيها بشكل صحيح، يمكن أن تلحق الضرر بالمكونات الداخلية. يمكن لمبادل الحرارة تبريد نظام ناقل الحركة للرافعة بحيث يستمر في العمل بسلاسة وبقوة.

• تبريد المحركات النهائية والمسارات:

  يمكن لمبادل الحرارة تبريد المحركات النهائية والمسارات للرافعة. يساعد في الحفاظ على سرعتهم وعزم دورانهم ويسمح لهم بالعمل بسلاسة. يضمن ذلك عمل الرافعة بكفاءة في البناء أو التعدين أو الأنشطة المكثفة الأخرى. كما أنه يطيل عمر خدمة المحركات النهائية والمسارات عن طريق منع أي ضرر مرتبط بالحرارة.

كيفية اختيار مبادلات الحرارة للرافعات

• توافق طراز الرافعة

  أولاً، من الضروري التأكد من توافق مبادل الحرارة مع طراز الرافعة. تحقق من وثائق الشركة المصنعة للرافعة أو اتصل بالشركة المصنعة لمواءمة مواصفات مبادل الحرارة مع متطلبات نظام تبريد الرافعة.

• جودة المواد

  اختر مبادل حرارة مصنوع من مواد عالية الجودة لضمان المتانة ومقاومة التآكل والبهتان. تشمل المواد الشائعة الفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس ومُسبّكات الألومنيوم. ضع في اعتبارك بيئة عمل الرافعة واختر مادة يمكنها تحملها.

• كفاءة نقل الحرارة

  اختر مبادل الحرارة الذي يوفر نقل حرارة فعالًا وسريعًا للحفاظ على درجة حرارة محرك الرافعة ضمن نطاق مثالي. قارن بين تصميمات وأداء مبادلات الحرارة المختلفة، واختر المبادل الذي يوفر كفاءة نقل حرارة ممتازة.

• المتانة والموثوقية

  يجب أن تكون مبادلات حرارة الرافعة متينة وموثوقة لضمان التشغيل طويل الأجل دون صيانة أو استبدال متكرر. ضع في اعتبارك متانة مبادل الحرارة المختار وقدرته على مقاومة مختلف ظروف العمل وتأثيرات البيئة.

• سهولة التركيب والصيانة

  اختر مبادل حرارة سهل التركيب والصيانة لتقليل وقت توقف المعدات وتكاليف الصيانة. تحقق مما إذا كانت تعليمات التركيب والصيانة متوفرة وما إذا كانت الملحقات والأدوات المطلوبة متوفرة بسهولة.

• الكفاءة من حيث التكلفة

  حلل تكلفة وأداء مبادلات الحرارة المختلفة واختر مبادل حرارة يوفر توازنًا جيدًا بين التكلفة والأداء. ضع في اعتبارك عوامل مثل كفاءة نقل الحرارة والمتانة وتكاليف الصيانة لاتخاذ اختيار فعال من حيث التكلفة.

أسئلة وأجوبة

س: هل تحتاج مبادلات الحرارة إلى صيانة؟

ج: تُعد الصيانة الدورية ضرورية لمبادلات الحرارة. يمكن أن تساعد الفحوصات الروتينية في منع العديد من المشكلات مثل التشققات والتسريبات والتآكل والتآكل وأشكال التلف الأخرى. يمكن أيضًا تنظيف مبادل الحرارة للرافعة من وقت لآخر لإزالة تراكم المخلفات أو الرواسب أو الانسداد، مما قد يعيق كفاءته وأدائه. من المهم أيضًا الحفاظ على اتصالات وأختام مبادل الحرارة لتجنب أي شكل من أشكال التسرب. بمرور الوقت، قد يتلف مبادل الحرارة ويبدأ في التأثير على أداء المعدات. لذلك، من المهم إجراء فحوصات متكررة لمعرفة ما إذا كان مبادل الحرارة يصبح قديمًا وضعيفًا، أو إذا كان هناك أي أضرار. عندما يصبح قديمًا أو متلفًا، يمكن أن يؤثر على أداء الرافعة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك أو الرافعة نفسها. عندما تكون مبادلات الحرارة قديمة أو تالفة، يجب استبدالها. يمكن أن تصبح أسطح مبادلات الحرارة ناعمة جدًا أو خشنة جدًا بمرور الوقت. إذا كانت الأسطح قديمة جدًا وبالية، فقد تصبح خشنة جدًا لتنظيفها ولا يمكن استعادتها بشكل فعال، لذلك يجب استبدالها. إذا كانت هناك أي علامة على التلف مثل التشققات أو التشوهات أو أي تشوه معيب، فيجب استبدال مبادل الحرارة.

س: كيف يمكن للمرء تحديد حجم مبادل الحرارة المناسب؟

ج: لتحديد حجم مبادل الحرارة المناسب، يجب على المرء أولاً معرفة نوع مبادل الحرارة المطلوب. فهم نظام التطبيق بعناية ولاحظ السوائل المتضمنة في عملية تبادل الحرارة. يتضمن ذلك خصائص السوائل وسرعاتها وتكوين التدفق ودرجات حرارتها. يجب ملاحظة درجات الحرارة بشكل خاص، حيث ستؤثر درجة حرارة السائل (المدخل والمخرج) على متطلبات نقل الحرارة. ثم يتم حساب متطلبات نقل الحرارة باستخدام فرق درجة الحرارة بين السائلين. بعد ذلك، يجب تحليل خصائص الديناميكا الحرارية بعناية، مع إيلاء اهتمام خاص للحرارة النوعية والكثافة. مع تحليل جميع هذه العوامل، ستكون قادرًا الآن على حساب مساحة نقل الحرارة واستخدامها لتحديد الحجم المناسب لمبادل الحرارة المطلوب للتطبيق.

س: ماذا يحدث إذا تم انسداد مبرد رافعة؟

ج: عندما يتم انسداد المبرد، يمكن أن يمنع تدفق سائل التبريد من الدوران عبر المحرك. يمكن أن يؤدي هذا الانسداد إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك. يمكن أن يؤثر أيضًا سلبًا على مبادل الحرارة عن طريق تقليل تدفق سائل التبريد، مما سيحد من نقل الحرارة. وبالتالي، سيكون المحرك عرضة لخطر التلف الحراري. يمكن أن يؤدي انسداد المبرد أيضًا إلى ارتفاع ضغط سائل التبريد، مما يؤدي إلى تسربات ومضخات ماء تالفة وحشيات أسطوانة تالفة.