Welkom bij

---

Nagekoeler / warmtewisselaar in pneumatisch transport

Koelende warmtewisselaar bij bloweruitlaat

Vraag of opmerking? Neem contact met ons op via admin@powderprocess.net

---

Sectie samenvatting
1. Wat is het doel van een nagekoeler?
2. Wat is een nagekoeler na een blower?
3. Typen nagekoelers
4. Belangrijke ontwerpoverwegingen

---

1. Wat is het doel van een nagekoeler?

Blowers worden doorgaans gebruikt als luchtverplaatsers in pneumatische transportsystemen. Dergelijke blowers zijn compressoren die lucht aanzuigen bij een bepaalde druk (meestal atmosferisch) en deze afgeven bij hogere druk. Tijdens compressie wordt een deel van de energie omgezet in warmte, waardoor de lucht aan de bloweruitlaat aanzienlijk heter is dan bij de zuigomstandigheden. Temperaturen kunnen 50-60 °C bereiken, soms zelfs veel hoger, wat problemen kan veroorzaken voor het proces stroomafwaarts. Bijvoorbeeld, sterkleppen moeten ontworpen zijn om onder hete omstandigheden te werken, wat schadelijk kan zijn voor hun prestaties, of eenvoudigweg het getransporteerde materiaal kan dergelijke temperaturen niet aan, wat kan leiden tot smelten.

2. Wat is een nagekoeler op een compressor of blower?

In dergelijke gevallen is het wenselijk om de luchtstroom af te koelen met behulp van een warmtewisselaar die direct na de blower is geplaatst, ook wel een nagekoeler genoemd.

3. Typen nagekoelers

Nagekoelers zijn in feite warmtewisselaars en kunnen ofwel een vloeibaar medium als koelmiddel gebruiken, of simpelweg lucht.

Nagekoelers met vloeibaar medium

Dergelijke nagekoelers werken meestal met water, gekoeld of gekoeld. Dit is een efficiënt ontwerp voor temperatuurregeling, maar kent nadelen en hun werking moet zorgvuldig worden gecontroleerd:

• Koud water kan condensatie veroorzaken in of buiten de nagekoeler, wat tot schadelijke gevolgen kan leiden (als water in de leidingen terechtkomt, kan dit verstopping veroorzaken, naast andere mogelijke gevolgen)
• Bij lekkage van de warmtewisselaar komt water in de procesleidingen terecht
• De procesregeling moet zeer nauwkeurig zijn om een goede temperatuurregeling te garanderen

Het eenvoudigste ontwerp voor een warmtewisselaar met een vloeibaar koelmiddel is een buis-plaat warmtewisselaar. Bij dit ontwerp zijn veel buizen ingesloten in een mantel. De transportlucht circuleert in de buizen, terwijl het koelmiddel, meestal water, zich aan de mantelzijde bevindt. Een nadeel van dit type ontwerp is dat de warmtewisselaar vrij groot kan zijn om een bepaalde prestatie te leveren, aangezien de warmteoverdracht aan de luchtzijde vrij laag is.

Figuur 1: werkingsprincipe van een buis-plaat warmtewisselaar

Een alternatief ontwerp bestaat uit het gebruik van gevinde buizen om het warmtewisselingsoppervlak te vergroten en zo dezelfde prestatie te leveren als een buis-plaat warmtewisselaar, maar binnen een veel kleiner volume. Bij dit type warmtewisselaar zijn de buizen voorzien van vinnen en is de positie van de lucht en het koelmiddel omgekeerd: de lucht gaat door de mantel en komt in contact met de vinnen, terwijl het koelmiddel, meestal water, zich in de buizen bevindt. Merk op dat de drukval over de warmtewisselaar gemonitord moet worden, aangezien vinnen gevoelig kunnen zijn voor vervuiling.

Figuur 2: werkingsprincipe van een warmtewisselaar met uitgebreid oppervlak

Lucht-nagekoeler

Het koelmiddel hier is gewoon lucht. De nagekoeler is uitgerust met een ventilator die lucht door de warmtewisselaar forceert. Het binnenwerk van de warmtewisselaar bestaat uit aluminium dat aan beide zijden is voorzien van vinnen om een groot warmtewisselingsoppervlak mogelijk te maken binnen een relatief klein volume. Dit voorkomt de eerder genoemde nadelen met betrekking tot lekkagerisico's, maar biedt in ruil daarvoor een minder efficiënte koeling, afhankelijk van de omgevingsomstandigheden. Een manier om dit probleem te omzeilen is door de blower en de nagekoeler in een airconditioned ruimte te plaatsen, zodat constante koelluchtomstandigheden worden gegarandeerd.

Figuur 3: werkingsprincipe van een geforceerde lucht-lucht warmtewisselaar voor pneumatisch transport

4. Belangrijke ontwerpoverwegingen

Om efficiënt te zijn, bestaan nagekoelers uit kleine gevinde buizen die het warmtewisselingsoppervlak vergroten. Deze buizen kunnen echter na verloop van tijd vervuilen, vooral als de luchttoevoer niet zeer schoon is of als er terugslag uit de leiding optreedt. Het is daarom cruciaal voor de veiligheid om over de juiste instrumentatie te beschikken om de prestaties van de koeler te monitoren:

• Drukval over de warmtewisselaar: het systeem moet worden stopgezet en gereinigd om ophoping te verwijderen wanneer de drukval zijn maximale limiet bereikt
• Temperatuur voor en na de warmtewisselaar om de koelefficiëntie te verifiëren en de koeling te regelen

Merk op dat een nagekoeler een extra drukval veroorzaakt die in het ontwerp van de pneumatische transportleiding moet worden meegenomen.

Het plaatsen van een terugslagklep om terugslag in de warmtewisselaar te voorkomen, kan ook worden overwogen.

Een andere belangrijke ontwerpoverweging om in gedachten te houden is het risico op condensatie wanneer de lucht in de warmtewisselaar wordt afgekoeld. De ingenieur die het systeem ontwerpt, moet controleren of de temperatuur in de warmtewisselaar niet lager is dan het dauwpunt van de lucht. Indien dit wel het geval is, moet de lucht worden ontvochtigd. Dit kan worden bereikt door geconditioneerde lucht aan de blower toe te voeren, of door twee warmtewisselaars in serie te plaatsen: de eerste koelt de lucht en vangt het gecondenseerde water op, waardoor droge maar verzadigde lucht naar een tweede warmtewisselaar wordt gevoerd, die de lucht vervolgens verwarmt om de relatieve vochtigheid te verlagen en het dauwpunt te verlagen.