産業用温度制御分野における高温および低温ドライクーラー用の効率的かつ省エネなソリューション-
1、核心定義：高温および低温ドライクーラーの本質を理解する
高温および低温ドライクーラーは、高温および低温ドライクーラーとしても知られており、乾式熱交換の原理に基づいて、凍結除湿および正確な温度制御技術を組み合わせた統合装置です。高温・低温の極限作業条件と室温域を柔軟に切り替え、メディア（空気、エチレングリコール溶液など）の温度調節と乾燥処理を実現します。その主な特長は、「水の蒸発損失がない」ことと「広い温度範囲に適応できる」ことであり、冷却を水資源に依存する従来の水冷装置や、単一の温度範囲にしか適応できない一般的なドライクーラーとは異なります。高温・低温用ドライクーラーは、チューブ内の空気と媒体との顕熱交換により温度制御を行い、基本的に水使用量ゼロを実現します。同時に、-40 度から 120 度の広い温度範囲に適応し、乾燥効果と温度安定性のバランスをとり、複数のシナリオにおける複雑な温度制御要件に適応します。
通常の空気冷却器や従来の空気冷却器と比較して、高温および低温空気冷却器の主な利点は「全温度範囲」と「湿潤乾燥制御」です-。高温空気冷却器のように 65 度 -80 度-の高温媒体を処理でき、低温機器のように 42 度以下の低温条件にも適応できます。同時に、媒体内の水分やオイルミストを効果的に除去し、パイプラインの腐食、機器の故障、製品の湿気を回避できる除湿機能を統合し、「1台の機器で複数の機能」という効率的な応用価値を実現します。
2、動作原理：冷熱交換と乾燥除湿の二重相乗効果
高温・低温ドライクーラーの核心は「閉サイクル熱交換+凍結除湿」です。全体的なプロセスは、温度制御サイクルと乾燥除湿という 2 つの主要なリンクに分かれています。この 2 つは連携して正確な温度コンプライアンスを確保し、媒体の乾燥と精製を実現します。具体的なワークフローは次のとおりです。
(1) 温度制御サイクル段階
1. 高温の作業条件: 高温の媒体 (高温の圧縮空気、産業廃液など) - を扱う場合、媒体は装置のフィン付きコイルの内部に入ります。装置に組み込まれた高効率ファンは、周囲温度の空気を抽出し、フィン付きコイルの表面に強制的に吹き付けます。チューブ内の高温媒体とチューブの外側の常温空気との温度差により、熱はフィンとチューブ壁を通って急速に伝達されます。高温媒体の温度は徐々に設定温度まで下がり、冷却工程を経て装置から排出され、次の製造工程に入ります。このプロセスにおいて、フィンは熱伝導率の高い材料 (アルミニウムまたは銅) で作られており、伝熱面積が大幅に増加し、熱伝導効率が向上します。一部の装置では媒体処理能力に対する伝熱面積の比率が1.5倍と高く、従来装置の1.1～1.2倍を大きく上回り、安定した確実な冷却効果が得られます。
2. 低温動作条件: 低温媒体を扱う場合、または媒体を低温範囲 (2～10 度など) に冷却する場合、装置は冷凍システムを開始します。冷媒は蒸発器内で蒸発して熱を吸収し、蒸発器に入る媒体と完全に熱交換し、媒体の温度を設定露点温度以下に急速に下げます。同時に、冷凍システムには完全な温度調整装置が装備されており、媒体温度の変動に応じて冷却能力を自動的に調整し、温度のオーバーシュートを回避し、媒体温度が±0.3度の正確な範囲内で安定していることを保証し、精密生産のニーズを満たします。
(2) 乾燥・除湿工程
このステージは主にガス媒体 (圧縮空気など) 用に設計されており、媒体から水蒸気やオイルミストを除去して、その後の機器の腐食や製品の湿気を防ぐことが中心となっています。ガス媒体が冷却され、温度が露点温度を下回ると、その中の水蒸気が飽和に達し、液体の水滴と油滴に凝縮します。続いて、液体不純物を含むガスは気液分離器に入り、遠心力と濾過によって液体の水、油滴、ガスが分離されます。{1}分離された液体不純物は自動排水弁を通って機外に排出されます。最後に、乾燥したガスは再びプレクーラーに入り、入口で高温ガスと熱交換して温度を上げ、低い排気ガス温度によるパイプライン内の凝縮を回避します。同時に冷気能力も回復し、エネルギー利用効率も向上します。
作業プロセス全体を通じて、装置は閉ループ設計を採用しており、パイプ内の媒体は外気と直接接触せず、二次汚染を回避します。同時に、水資源を消費する必要がなく、空気の熱交換によってのみ冷却が行われます。従来の水冷装置と比較して、-節水率は 90% 以上に達します。これは、「デュアル カーボン」目標とグリーン生産コンセプトに沿っています。-さらに、冷媒の高電圧および低電圧保護、電流過負荷保護、中過負荷保護などの複数の保護機能を備えており、高温および低温切り替え時の安定した動作と20000時間以上の無故障動作時間を保証します。
3、コア構造とキーテクノロジー：装置の性能を決定するコアサポート
高温および低温ドライクーラーの性能上の利点は、科学的な構造設計とコア技術の統合された応用から生まれます。これらは主に 5 つのコアコンポーネントで構成されており、これらが連携して広い温度範囲にわたって装置の効率的かつ安定した動作を保証します。
(1) コアコンポーネント
1. フィンコイル：装置の中心となる熱交換部品は平行管構造を採用しており、従来の水平管構造に比べて伝熱効果が2.13倍向上します。材料は媒体の特性に応じて選択でき（通常のシナリオではアルミニウムのフィン付き銅チューブが使用され、腐食シナリオでは防食コーティングされたフィンまたはすべての銅構造が使用されます）、さまざまな媒体（空気、エチレングリコール溶液、産業廃液など）をチューブ内に適合させることができます。一部の機器は、極端な作業条件に対応するためにカスタマイズされた特殊コイルをサポートしています。
2. ファンシステム：高効率の軸流ファンまたは遠心ファンが使用され、一部には EC DC ブラシレスファンと周波数コンバータが装備されています。媒体の温度や流量に応じて速度を自動調整するため、エネルギー消費量を削減するだけでなく、運転音も低減します。機器から 1.0m の距離での騒音は 50dB (A) 未満に制御でき、騒音要件が高いシナリオ (製薬工場や研究室など) に適しています。ファンはモジュール設計を採用しており、取り付けや分解が簡単で、後のメンテナンスにも便利です。
3. 冷凍システム: 低温作業条件および除湿プロセスにのみ使用されます。-コアコンポーネント（コンプレッサー、コンデンサー、エバポレーター）は、優れた性能を備えた世界的に有名なブランドで作られています。-冷媒は冷凍効率が高く、環境に優しい冷媒（R22など）を使用しています。同時に冷却能力自動調整装置を搭載しており、作業条件に応じて柔軟に調整できるため、エネルギーの無駄を省きます。
4.制御システム：インテリジェントなPLC制御システムを採用し、手動および自動のデュアル制御モードをサポートし、完全なパラメータ表示機能（媒体入口および出口の圧力、温度、冷媒圧力など）を備え、リアルタイムで機器の動作状態を監視し、自動故障警報とシャットダウン保護を実現し、手動操作とメンテナンスのコストを削減するための遠隔監視とデバッグをサポートします。電気部品には、配線が合理的で故障率が低く、メンテナンスが容易なハイエンド部品が選択されています。
5.シェルと補助コンポーネント：シェルは、高強度、耐食性、防水性、防塵性を備えた粉体塗装された亜鉛メッキ鋼板またはステンレス鋼素材で作られており、屋外または過酷な産業環境に適応できます。補助コンポーネントには、気液分離器、自動排水バルブ、サーマルバランスバルブグループなどが含まれます。このうち、気液分離器は独自の汚水遮断および排水設計を採用しており、分離効率が高く、排水の信頼性が高く、残留液体不純物による機器の故障を回避します。
(2) キーテクノロジー
1. 広温度範囲適応技術: 2系統積層構造設計により、低温側には専用の低温冷媒(R23など)を使用し-40度の深冷却を実現、高温側には従来の冷媒を使用して120度の高温媒体を出力できる独立回路を構成し、高温・低温のシームレスな切り替えを実現します。追加の設備を必要とせずに、設備投資と土地面積を大幅に節約できます。
2. 効率的な熱伝達技術: V- 形状のフィン付きコイル レイアウトを採用し、十分な熱伝達面積を確保し、スペースを節約します。同時に、CFD 流れ場シミュレーションを使用してエアダクト設計を最適化し、凝縮エアダクトを最適化し、エアフロー抵抗を低減し、熱伝達効率を向上させます。高温の季節には、湿式フィルムスプレー技術を使用して、還気温度を約 5 度低下させ、熱伝達を約 60% 増加させることができます。
3. インテリジェントな温度制御技術: 統合された PID ファジー複合アルゴリズムにより、媒体温度の変動に応じて冷却能力とファン速度を自動的に調整し、積分飽和を抑制し、温度のオーバーシュートを回避し、温度制御の精度を確保します。同時に、停電再起動や故障自己診断などの機能を備え、機器操作の信頼性とインテリジェンスレベルが向上します。
4、分類と選択: 必要に応じてさまざまなアプリケーションシナリオに適応します
高温ドライクーラーと低温ドライクーラーの分類は、主に冷却方法とアプリケーションシナリオに基づいています。さまざまなタイプの機器には独自のパフォーマンスと適応シナリオがあり、企業は自社の生産ニーズに応じて正確に選択して、リソースの無駄を回避できます。
(1) 冷却方法による分類
1. 空冷高温および低温ドライクーラー: 冷却媒体として外気を利用し、冷却水システムを必要とせず、コンパクトな構造で、設置が簡単で、土木工学のサポートが不要で、屋外または機器室に直接設置でき、水不足地域、屋外シーン、または中小企業での使用に適しています。-その主な利点は、柔軟な導入、低い運用コスト、および従来の産業シナリオに適した 0.2MPa ～ 0.4MPa の間で制御可能な冷却水圧力です。欠点は、冷却効果が外部環境温度に大きく影響されるため、高温環境での冷却を補助するにはスプレー技術が必要であることです。
2.水冷高温・低温ドライクーラー：冷却水とチューブ内の媒体との熱交換により、外部環境温度の影響を受けず冷却効果が安定しています。高温、高湿度の環境や、高い冷却効果が必要な精密生産シナリオ (電子部品の製造、医薬品の研究開発など) に適しています。冷却水温度は32度以下、圧力は0.2MPa-0.4MPaに制御する必要があります。一部の低温水冷装置の入口温度は 32 度～35 度、圧力 0.27MPa～0.4MPa に適応できます。デメリットとしては、冷却水循環システムを設置する必要があり、初期投資が高くつくことと、配管スケールの付着を防ぐために定期的な水質処理が必要なことです。
5、アプリケーションシナリオ：複数の業界をカバーし、グリーン精密生産を強化します
高温および低温ドライクーラーは、幅広い温度範囲への適応、高効率と省エネ、統合された乾燥と除湿の利点を備え、工業生産と人々の生活の複数のセグメント化されたシナリオに広く浸透しており、さまざまな業界の温度制御システムの中核機器となっています。具体的な用途は以下のとおりです。
(1) 工業製造分野
1. エレクトロニクスおよび半導体産業: 電子部品の生産、半導体パッケージングおよびテストプロセスで使用され、圧縮空気および不活性ガスを高温および低温で調整および乾燥させ、湿気による部品の短絡や酸化を回避し、製品の認定率を確保します。同時に、生産装置（リソグラフィー装置やチップ検査装置など）の正確な温度制御を提供し、装置の安定した動作を保証します。
2. 自動車製造業: 自動車部品の加工とスプレー、高温で加工された部品の冷却、圧縮空気による乾燥とスプレーに使用され、部品の錆びやスプレー表面の曇りを防ぎ、製品の品質を向上させます。-同時に、自動車部品の温度耐性試験のために、さまざまな気候条件下での高温および低温環境をシミュレートできます。
3. 化学産業: 化学反応容器やパイプラインの温度制御に使用され、高温の反応媒体を冷却しながら、パイプラインの媒体腐食や反応効率への影響を避けるために化学原料ガスを乾燥させます。-腐食性や高圧などの極端な作業条件に適応し、化学生産の安全性と安定性を保証します。
2) 精密・生計分野
1. 医学および生物学の分野: 医薬品の研究開発、ワクチン製造、臨床サンプルの保管に使用され、医薬品の安定性とサンプルの活性を確保するために正確な高温および低温環境を提供します。生産時に使用される圧縮空気を同時に乾燥させて、微生物の増殖を防ぎ、GMP 認証要件を満たします。
2. データセンター分野：データセンターの自然冷却ソリューションの中核機器として、屋外の自然冷却源を最大限に利用してサーバーとエネルギー貯蔵デバイスを冷却し、データセンターの PUE 値を削減します。同時に、高温環境に適応し、スプレー技術を使用して熱伝達を強化することで、高いコンピューティング能力の動作下でも安定した温度と機器の大幅な省エネ効果を確保できます。-
3. 新エネルギー分野: 太陽光発電用スラリーの製造とリチウム電池電解液の調製に使用され、正確な温度制御と乾燥環境を提供して製品の性能を向上させます。また、太陽光発電所やエネルギー貯蔵システムの冷却にも使用でき、機器が適切な温度で動作するようにし、機器の寿命を延ばします。
(3) 特殊シナリオ領域
水不足地域、高地極寒地域、山岳地帯や高地地域などの防爆シナリオ-、-空冷装置-での工業生産に適しており、水資源を消費せずに使用できます。防爆シナリオは、可燃性および爆発性の環境に適応する防爆構造を使用してカスタマイズでき、生産の安全性を確保します。{4}}
