کولرهای هوا یا فن‌های باله‌ای، تجهیزاتی از آموزشگاه فنی هستند در سطح جهانی در تجهیزات فرآیند مدرن استفاده می‌شوند. هوا با استفاده از یک سیستم فن بزرگ به سرعت از لوله بیرونی عبور می کند. سیال گرم از طریق لوله ها حرکت می کند، این فرآیند گرما را از سیال به جو منتقل می کند. یک کولر هوا یا واحد فن باله ای از چند صد تا چند هزار لوله پره ای خارجی ساخته شده است. ابعاد لوله معمولاً از 1 اینچ (25.4 میلی متر) تا 1.5 اینچ (38 میلی متر) قطر و تا 75 اینچ (23 متر) در طول متغیر است. گرفتگی داخلی لوله ها یک مشکل رایج است که در نهایت منجر به خوردگی داخلی یا آسیب نوع حفره می شود. از آنجایی که سطح لوله بیرونی در معرض عناصر طبیعی است، نشت آن می تواند منجر به خروج جریان سیال گرم شود.
طراحی مبدل‌های حرارتی خنک‌شونده با هوا توسط API-661، ASME بخش VIII به ویژه پیوست 13 برای طراحی هدر ISO 13706 کنترل می‌شود. به جای اتلاف گرما در آب و سپس انتقال آن گرما به هوا، مانند مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله و سیستم‌های برج خنک‌کننده مرطوب، یک فن پره‌ای گرما را از سیال مستقیماً در هوا پخش می‌کند. از فن های هوای اجباری واقع در زیر لوله ها برای خنک کردن آب استفاده می شود و از فن های القایی واقع در بالای لوله برای کاربردهای دمای پایین تر استفاده می شود. در حالی که فن های پره ای می توانند توسط منابع مختلفی مانند توربین های بخار، موتورهای گاز طبیعی یا بنزینی، موتورهای الکتریکی و موتورهای هیدرولیک تغذیه شوند. دفع حرارت فن فین نیازی به منبع آب ندارد. برنامه های کاربردی فرآیندی که به مقادیر زیادی خنک کننده نیاز دارند، نباید در نزدیکی منبع آب قرار گیرند. با این حال، توانایی دفع حرارت فن باله ای مستقیماً با راندمان سیستم مرتبط است
کولرهای هوا و اجزای تشکیل دهنده آن
کولرهای هوا وسیله ای برای دفع گرما از یک سیال به طور مستقیم به هوای محیط است. مزیت آشکار ACHE این است که به آب نیاز ندارد، به این معنی که پلنت هایی که به ظرفیت های خنک کننده زیادی نیاز دارند نیازی به قرار گرفتن در نزدیکی منبع آب خنک کننده ندارند.
یک کولر هوا ممکن است به اندازه یک رادیاتور خودرو کوچک باشد یا به اندازه ای که گرمای میعان بخار خروجی توربین را از یک نیروگاه 1200 مگاواتی دفع کند بزرگ باشد که به 42 ماژول نیاز دارد که هر کدام 90 فوت عرض و 180 فوت طول دارند و توسط فن های قطری با موتورهای 500 اسب بخاری کار می کنند
یک ACHE از اجزای زیر تشکیل شده است:
- یک یا چند دسته از سطح انتقال حرارت.
- یک وسیله جابجایی هوا، مانند فن و یا دمنده
- یک درایور و انتقال قدرت برای چرخاندن مکانیکی فن یا دمنده.
- یک پلنوم بین جریان های سرد و گرم.
- ساختار پشتیبانی به اندازه کافی بالا که اجازه دهد هوا با سرعت معقولی به زیر ACHE وارد شود.
- هدر و راهروهای نگهداری فن اختیاری با نردبان برای درجه.
- مجراها و محفظه های چرخش اختیاری برای محافظت در برابر انجماد یا انجماد سیالات با نقطه ریزش بالا در هوای سرد.
- هاب فن گام متغیر اختیاری برای کنترل دما و صرفه جویی در مصرف برق.
معمولاً سطح لوله ای که در معرض عبور هوا قرار می گیرد دارای سطح گسترده ای به شکل پره هایی است تا سرعت انتقال حرارت پایین هوا در فشار اتمسفر و با سرعت کافی کم برای مصرف انرژی فن معقول جبران شود. لوله اولیه معمولاً گرد و از هر فلزی است که برای این فرآیند مناسب است و به محدودیت‌های خوردگی، فشار و دما توجه می‌شود.
باله ها از نوع مارپیچ یا صفحه ای هستند و معمولاً به دلایل رسانایی حرارتی خوب و صرفه جویی در ساخت از آلومینیوم هستند. پره های فولادی برای کاربردهای دمای بسیار بالا استفاده می شود.
دسته بندی کولرهای هوا
کولرهای هوا در کارخانه‌ها برای استفاده از هوای اتمسفر برای خنک کردن هیدروکربن، فرآیند و سیالات مفید با استفاده از انتقال حرارت مستقیم از سیال (داخل لوله) استفاده می‌شوند تا با هوای خنک‌شده به وسیله جریان‌های اجباری القایی خنک شوند.
به منظور افزایش سطح انتقال حرارت، پره ها نیز به اطراف لوله ها متصل می شوند. این مبدل های حرارتی به طور کلی طبق استاندارد EN-ISO 13706 آموزش تاسیسات طراحی، بازرسی و آزمایش می شوند.
انواع کولرهای هوا
سه نوع مبدل کولر هوا خنک وجود دارد
- بادکش اجباری: جریان گرم در سمت تخلیه فن قرار دارد. فن زیر دسته لوله پره دار قرار دارد.
- بادکش القایی: باندل لوله در سمت مکش فن قرار دارد، یعنی فن بالای دسته لوله قرار دارد و هوا را از پایین می مکد.
- کشش طبیعی (فقط برای کاربردهایی مانند خنک کننده روغن ترانسفورماتور استفاده می شود)
کولرهای هوا بسته به موقعیت نازل ورودی و خروجی به انواع زیر تقسیم می شوند:
ترتیب عبور یکنواخت: نازل ورودی کولر هوا در قسمت بالای هدر و نازل خروجی در همان سمت اما در پایین آن هدر قرار دارد.
چیدمان ODD PASS: ورودی در بالای هدر و نازل خروجی کولر هوا در سمت مقابل هدر اما در پایین هدر قرار دارد.
نوع SPLIT HEADER: هنگامی که دمای تفاضل بین نازل های ورودی و خروجی از 111 درجه سانتیگراد بیشتر شود، از آرایش هدر تقسیم شده استفاده می شود.
انواع مختلف مبدل های حرارتی هوا خنک
- کولر تک پاس
- کولر چند پاس
- کولر U Tube
طراحی و آرایش تجهیزات کولر هوا
از آنجایی که این تجهیزات به منظور خنک سازی بهتر به جریان هوای مناسبی نیاز دارند، محل خنک‌کننده فن باله‌ای هوا باید به گونه‌ای باشد که مستقیماً شلوغ نباشد یا توسط سازه‌ها یا تجهیزات دیگری که مسیر جریان هوای فراوان را مسدود می‌کند، احاطه نشده باشد.
این تجهیزات استاتیک به طور کلی در بالای قفسه لوله یا سایر سازه ها نصب می شود تا هیچ مشکل یا مانعی وجود نداشته باشد که بتواند جریان هوای مناسب را کاهش دهد. مجدداً با نصب مبدل های حرارتی خنک شونده با هوا در بالای قفسه می توان فضای زیادی را روی زمین ذخیره کرد و گیاه فشرده تر می شود.
بر اساس عرض قفسه لوله یا ساختار، به طور معمول طول لوله جریان گرم ثابت است. بنابراین پایه های نگهدارنده جریان سرد روی تیرهای اصلی قرار می گیرد که طراحی قفسه لوله را ساده می کند. در عین حال، مطلوب است که قفسه لوله یا فاصله ستون طولی سازه بر اساس عرض دسته کولر هوا تنظیم شود به طوری که پایه های جریان گرم بلافاصله در بالای ستون ها قرار گیرند. گاهی اوقات، ممکن است تنظیم این مورد امکان پذیر نباشد، زیرا هر جریان لوله ممکن است بسته به شرایط سرویس، عرض های متفاوتی داشته باشد، و تنظیم ستون های قفسه لوله برای عرض های مختلف ممکن است از نظر طراحی ساختاری و جزئیات امکان پذیر نباشد.
مسیرهای راهرو بین دو مجموعه کولر هوا باید در نظر گرفته شود، به این معنی که اگر یک کولر از ده جریان و دیگری از پنج جریان تشکیل شده باشد، باید راه‌روهایی در بین آنها، بعد از جریان دهم و قبل از پنج جریان بعدی ایجاد شود. بعد از این راهرو باید حداقل 1.5 تا 2.0 متر عرض داشته باشد زیرا این تنها مکان در چنین ارتفاعی برای نگهداری ابزارها و قطعات در طول تعمیر و نگهداری خواهد بود.
کولرهای هوای فین فن روی قفسه لوله باید به گونه ای قرار گیرند که حداقل از یک طرف باندل ها با جرثقیل قابل دسترسی باشند.
خنک کننده های فن هوا باید دارای پلتفرم های دسترسی باشند که حداقل در سمت کار بر روی ساختار جریان سرد نصب شده اند. یک پلتفرم همه جانبه برای نگهداری بهتر است.
کولرهای Air Fin دارای موتورهایی هستند که در پایین کولرها آویزان شده اند. از این رو، برای نگهداری موتورها باید سکوهای دسترسی در زیر کولر داده شود. از پلتفرم بومی سازی شده نیز می توان استفاده کرد.
برای دسترسی به سکوهای خنک کننده پره های هوا یا سکوهای تعمیر و نگهداری موتور باید یک راه پله معمولی فراهم شود.
به طور معمول لوله کشی جریان سرد به توزیع متقارن و حلقه ها نیاز دارد. لوله‌ها باید پشتیبانی شوند، بنابراین ستون‌های ساختاری کولر هوا یا ستون‌های ساختار قفسه لوله باید به سمت بالا کشیده شوند تا به درستی از لوله‌کشی پشتیبانی کنند. چنین داده‌هایی باید در مراحل اولیه پروژه ارائه شوند، زیرا باید در طول طراحی قفسه لوله در نظر گرفته شود.
اگر کولر هوا درجه بندی شده باشد، ناحیه زیر کولر هوا باید آسفالت شود تا از جریان شن و غبار روی لوله ها جلوگیری شود.
برای دو فن در هر محل، ارتفاع سطح زیرین ورودی فن (در واحدهای بادکش اجباری) یا سطح زیرین دسته (در واحدهای بادکش القایی) باید حداقل 2 متر بالاتر از سطح زمین، طبقه مرتفع یا پل لوله باشد.
ملاحظات طراحی لوله کشی کولر هوا
خنک‌کننده‌های هوا معمولاً زمانی استفاده می‌شوند که مقدار زیادی بخار برای تراکم مورد نیاز است یا مقدار زیادی گاز یا مایع باید خنک شود. چنین کاربردی در مورد چگالش بخار بالای ستون رایج است. نکات عمده ی آموزش HVAC که باید در حین مسیریابی لوله یا قرار دادن لوله های متصل به کولر هوا به آنها توجه شود به شرح زیر است:
از خط مرکزی مجموعه کامل کولر هوا، توزیع لوله تا کولر هوا باید متقارن باشد.
اگر خط تغذیه دارای فشار بسیار کم است، باید مراقب باشید که خم به حداقل برسد. اما عملکرد و الزامات استرس باید در نظر گرفته شود. اندازه خط در حین توزیع باید در صورت نیاز مناسب باشد و همین امر باید با بخش فرآیند یا عملیات بررسی شود.
طول تمام لوله های انشعاب برای همه دسته های لوله باید کم و بیش مشابه باشد تا افت فشار ثابت بماند و این امر توزیع یکسان سیالات را در همه جریان ها تضمین می کند.
به طور معمول جعبه هدر سمت ورودی برای اتصال لوله ثابت در نظر گرفته می شود و هدر دیگر شناور است. اما جریان گرم می تواند در6 میلی متر جهت عرضی لوله ها حرکت کند یا اگر در یک لبه ثابت باشد، می تواند 13 میلی متر (طبق API 661) در جهت دیگر حرکت کند این جابجایی برای جبران انبساط هدر لوله کشی مورد نیاز است. با این حال، این موضوع باید با فروشنده کولر هوا بررسی شود زیرا ممکن است مقررات جابجایی دیگری را ارائه دهند.
حرکت دسته‌های لوله در جهت عرضی تنها زمانی رخ می‌دهد که لوله‌کشی متصل به نازل‌های تجهیزات، نیروی کافی برای غلبه بر اصطکاک در تکیه‌گاه‌های دسته‌ها ایجاد کند، به همین دلیل است که ارائه صفحه SS یا PTFE در نقطه پشتیبانی یک روش معمول است تا حرکت آسان شود. بارهای ناشی از انبساط حرارتی، لوله، عایق و وزن سیال و فشار داخلی لوله‌های ایجاد شده بر روی نازل جریان گرم باید کمتر از محدودیت‌های EN-ISO 13706 باشد.
آرایش باله و جریان ها
1) توسط یک فرآیند اکستروژن که در آن پره ها از دیواره یک لوله آلومینیومی که به طور یکپارچه به لوله پایه برای تمام طول متصل است، اکسترود می شوند.
2) با پیچاندن مارپیچ یک نوار آلومینیومی برای قرار دادن آن در یک شیار مارپیچ از قبل برش خورده و سپس کوبیدن لبه های شیار به پایه باله برای محکم کردن آن، یا
3) با پیچیدن روی یک نوار آلومینیومی که در پایه قرار دارد همانطور که روی لوله پیچیده شده است.
گاهی اوقات دندانه ها در باله ها بریده می شوند. این باعث وقفه در لایه مرزی هوا می شود که تلاطم را افزایش می دهد که به نوبه خود ضریب انتقال حرارت سمت هوا را با افزایش اندکی در افت فشار هوا و توان مورد نیاز افزایش می دهد.
انتخاب انواع باله بسیار مهم است. این انتخاب تحت تأثیر هزینه، دمای عملیاتی و شرایط جوی است. هر نوع دارای ویژگی های انتقال حرارت و افت فشار متفاوتی است. لوله پره دار اکسترود شده بهترین محافظت از لوله آستر را در برابر خوردگی جوی و همچنین انتقال حرارت ثابت از نصب اولیه و در طول عمر کولر را فراهم می کند. این لوله برای دمای عملیاتی تا 600 درجه فارنهایت ترجیح داده می شود. باله تعبیه شده همچنین انتقال حرارت قابل پیش بینی مداوم را فراهم می کند و باید برای تمام خنک کننده هایی که در دمای بالای 600 درجه فارنهایت و زیر 750 درجه فارنهایت کار می کنند استفاده شود. لوله باله ای که روی آن قرار می گیرد را می توان در دمای زیر 250 درجه فارنهایت استفاده کرد. با این حال، پیوند بین پره و لوله به مرور زمان شل می‌شود و انتقال حرارت با قطعیت در طول عمر کولر قابل پیش‌بینی نیست. توصیه می‌شود که کارایی جریان گرم را کاهش دهید تا این احتمال وجود داشته باشد.
پیکربندی‌های زیادی از لوله‌های پره‌دار وجود دارد، اما تولیدکنندگان محدود کردن تولید به چند طرح استاندارد را از نظر اقتصادی عملی می‌دانند. لوله ها در طول های 6 تا 60 فوت و در قطرهای 5/8 اینچ تا 6 اینچ تولید می شوند که رایج ترین آنها 1 اینچ است. باله ها معمولاً مارپیچ هستند، 7 تا 11 باله در هر اینچ، 5/16 تا 1 اینچ ارتفاع و 0.010 تا 0.035 اینچ ضخامت دارند. نسبت سطح گسترش یافته به سطح اولیه از 7:1 تا 25:1 متغیر است. باندل ها مستطیل شکل هستند و معمولاً از 2 تا 10 ردیف لوله های پره دار تشکیل شده اند که روی زمین مثلثی چیده شده اند. جریان گرم ممکن است در عمق حداکثر 30 ردیف چیده شوند تا مطابق با خدمات غیرمعمول باشند. گام لوله معمولاً بین 2 تا 2.5 قطر لوله است. منطقه آزاد خالص برای جریان هوا از طریق جریان گرم حدود 50٪ از سطح صورت است.
لوله ها به ورق لوله یک جفت هدر جعبه نورد یا جوش داده می شوند. هدر جعبه شامل ورق لوله، صفحات بالا، پایین و انتهایی و یک صفحه پوششی است که ممکن است روی آن جوش یا پیچ شود. اگر روکش روی آن جوش داده شده باشد، برای نگهداری از لوله ها باید سوراخ هایی در مقابل هر لوله ایجاد و رزوه شود. در هر سوراخ یک دوشاخه پیچ می شود و روکش را ورق پلاگین می نامند. صفحات پوششی قابل جابجایی پیچ و مهره ای برای دسترسی بهتر به هدرها در خدمات رسوب شدید استفاده می شود. پارتیشن‌ها در سربرگ‌ها جوش داده می‌شوند تا الگوی جریان سمت لوله ایجاد شود، که سرعت‌های مناسبی را در جریان جریان مخالف تا حد امکان برای حداکثر اختلاف دمای متوسط ایجاد می‌کند. پارتیشن‌ها و سخت‌کننده‌ها (پارتیشن‌هایی با دهانه‌های جریان) نیز به‌عنوان پایه‌های سازه عمل می‌کنند. هدرهای تقسیم افقی ممکن است برای تطبیق انبساط لوله دیفرانسیل در خدماتی که اختلاف دمای سیال بالا در هر پاس دارند مورد نیاز باشد. شکل 4 انواع گرمای رایج را نشان می دهد
دسته ها معمولاً به صورت افقی چیده می شوند و هوا از زیر وارد می شود و به صورت عمودی تخلیه می شود.
گهگاه دسته ها به صورت عمودی با عبور هوا به صورت افقی چیده می شوند، مانند یک برج کششی طبیعی که در آن دسته ها به صورت عمودی در حاشیه پایه برج قرار می گیرند. جریان های گرم را نیز می‌توان در پیکربندی «A» یا «V» مرتب کرد، مزیت اصلی آن صرفه‌جویی در مساحت طرح است. معایب نیاز به اسب بخار بیشتر برای ظرفیت معین و کاهش عملکرد زمانی که باد در طرف های باز مانع جریان هوا می شود است.
با محدودیت‌های عملی، هرچه لوله‌ها طولانی‌تر و تعداد ردیف‌ها بیشتر باشد، هزینه سطح انتقال حرارت در هر فوت مربع کمتر می‌شود. جریان های گرمی که در یک واحد ترکیب شده‌اند، افت فشار استاتیکی در سمت هوا یکسان خواهند داشت. در نتیجه، جریان های ترکیبی با تعداد ردیف های مختلف باید برای سرعت های مختلف طراحی شوند.
فن های جریان محوری
دستگاه حرکت هوا معمولاً یک فن جریان محوری و پروانه ای است که یا هوا را به داخل جریان گرم (کشش اجباری) فشار می دهد یا آن را به عرض (کشش القایی) می کشد. برای ایجاد افزونگی در صورت خرابی یک واحد مکانیکی و برای ارائه کنترل اساسی که با اجرای یک یا دو فن قابل دستیابی است، معمولاً یک جریان یا مجموعه ای از باندل ها با دو فن ارائه می شود.
توزیع یکنواخت هوا در سراسر جریان گرم لوله برای انتقال حرارت قابل پیش بینی و یکنواخت حیاتی است. این امر با پوشش کافی فن و افت فشار استاتیک در سراسر جریان گرم بدست می آید. روش خوب این است که ناحیه پیش بینی شده فن را حداقل 40 درصد از سطح پیش بینی شده باندل تیوب و افت فشار استاتیکی جریان گرم را حداقل 3.5 برابر افت فشار سرعت از طریق حلقه فن حفظ کنید. اگر نسبت طول لوله به عرض دسته در محدوده 3 تا 3.5 باشد و تعداد ردیف‌های لوله حداقل تا 4 ردیف نگه داشته شود و منطقه آزاد خالص برای جریان هوا در حدود 50 درصد باشد، برای یک واحد دو فن معمولاً این اطمینان حاصل می‌شود. قطر فن ها از 3 تا 60 فوت و از 2 تا 20 پره می تواند بسیار باشد. تیغه ها می توانند از چوب، فولاد، آلومینیوم یا پلاستیک تقویت شده با فایبرگلاس ساخته شوند و می توانند جامد یا توخالی باشند. تیغه ها می توانند طرفین مستقیم داشته باشند یا دارای کانتور باشند. نوع کارآمدتر دارای یک وتر عریض در نزدیکی مرکز است و در نوک وتر باریکی با کمی پیچش مخروطی دارد. پیچ و تاب و مخروطی سرعت آهسته تر تیغه نزدیک به مرکز را جبران می کند تا یک پروفیل سرعت هوا یکنواخت و کارآمد ایجاد کند.
فن ها ممکن است به جز برای قطرهای کمتر از 5 فوت دارای تیغه های ثابت یا قابل تنظیم باشند. ، اکثر ACHE ها دارای تیغه های گام قابل تنظیم هستند. فن های زمینی قابل تنظیم در دو نوع تولید می شوند. یکی به صورت دستی (با فن های خاموش) و دیگری به صورت خودکار (در حین کار) قابل تنظیم است. اکثر فن‌های گام با قابلیت تنظیم خودکار، گام خود را با استفاده از دیافراگم با حرکت پنوماتیکی که در برابر فنرهای بزرگ داخل توپی کار می‌کند، تغییر می‌دهند. پلنوم هوا پلنوم محفظه ای است که جریان صاف هوا را بین فن و باندل فراهم می کند.
پلنوم ها می توانند از نوع جعبه ای یا شیبدار باشند. نوع شیبدار بهترین توزیع هوا را روی جریان گرم ارائه می‌کند، اما تقریباً منحصراً با پیش‌کش القایی استفاده می‌شود، زیرا آویزان کردن پایه ماشین‌آلات از یک پلنوم پیش‌کش اجباری شیبدار مشکلات ساختاری را ایجاد می‌کند. تجهیزات مکانیکی فن ها ممکن است توسط موتورهای الکتریکی، توربین های بخار، موتورهای گازی یا بنزینی یا موتورهای هیدرولیک کار کنند. انتخاب غالب موتور الکتریکی است. موتورهای هیدرولیک گاهی اوقات زمانی که برق از یک برق در دسترس نیست استفاده می شود. موتورهای هیدرولیک نیز کنترل سرعت متغیر را ارائه می دهند، اما راندمان پایینی دارند.
محبوب ترین کاهش دهنده سرعت، درایو تسمه با گشتاور بالا است که از چرخ دنده هایی استفاده می کند که با دندانه های تسمه تایم مشبک می شوند. آنها با موتورهای تا 50 یا 60 اسب بخار و با فن هایی تا قطر 18 فوت استفاده می شوند. تسمه‌های BandedV همچنان در فن‌های کوچک تا متوسط استفاده می‌شوند و درایوهای دنده با موتورها و قطر فن‌های بسیار بزرگ استفاده می‌شوند. سرعت فن با استفاده از ترکیب مناسبی از اندازه های چرخ دنده یا چرخ با تسمه تایم یا تسمه V و با انتخاب نسبت کاهش مناسب با چرخ دنده ها تنظیم می شود. سرعت نوک فن به دلایل مکانیکی نباید بیشتر از 12000 فوت در دقیقه باشد و ممکن است برای به دست آوردن سطح سر و صدای کمتر کاهش یابد. گاهی اوقات سرعت موتور و فن با درایوهای فرکانس متغیر کنترل می شود.
این سازه از ستون‌ها، مهاربندها و تیرهای متقاطع تشکیل شده است که مبدل را در ارتفاع کافی بالاتر از درجه نگه می‌دارند تا اجازه دهند حجم لازم هوا به پایین با سرعت نزدیک به اندازه کافی پایین وارد شود تا عملکرد بدون مانع فن و جلوگیری از چرخش ناخواسته هوای گرم را فراهم کند. برای حفظ فضای زمین در پالایشگاه‌های نفت و کارخانه‌های شیمیایی، ACHE معمولاً در بالا نصب می‌شوند و توسط قفسه‌های لوله با سایر تجهیزاتی که فضای زیر قفسه لوله را اشغال می‌کنند، پشتیبانی می‌شوند. سازه های ACHE برای باد، برف، لرزه ای، لوله کشی، بارهای مرده و زنده طراحی شده اند.
مزایای پیشرانه القایی واحدهای بادکش القایی و اجباری:
1) توزیع بهتر هوا در سراسر جریان گرم.
2) امکان کمتر گردش هوای داغ پساب به ورودی. هوای گرم تقریباً 2.5 برابر سرعت ورودی یا حدود 1500 فوت در دقیقه به سمت بالا تخلیه می شود.
3) کنترل و پایداری بهتر فرآیند چرا که پلنوم 60٪ از سطح صورت جریان گرم را پوشش می دهد و اثرات آفتاب، باران و تگرگ را کاهش می دهد.
4) افزایش ظرفیت در شرایط فن آف یا خرابی فن، زیرا اثر پشته پیش نویس طبیعی بسیار بیشتر است.
معایب و محدودیت ها
1) اگر هوای خروجی بسیار گرم باشد، احتمالاً نیاز به توان بیشتر است.
2) دمای هوای خروجی باید به 220 درجه فارنهایت محدود شود تا از آسیب به تیغه‌های فن، یاتاقان‌ها یا سایر تجهیزات مکانیکی در جریان هوای گرم جلوگیری شود. وقتی دمای ورودی فرآیند از 350 درجه فارنهایت فراتر رفت، طراحی پیش‌کش اجباری باید در نظر گرفته شود زیرا پساب زیاد است. دمای هوا ممکن است در حین عملیات فن یا جریان کم هوا رخ دهد.
3) فن ها برای نگهداری کمتر در دسترس هستند و ممکن است تعمیر و نگهداری در هوای گرم تولید شده توسط همرفت طبیعی انجام شود.
مزایا
1) اگر هوای خروجی بسیار گرم باشد، احتمالاً نیاز به توان کمتری است
2) دسترسی بهتر به فن ها و یاتاقان های بالایی برای نگهداری.
3) دسترسی بهتر به جریان های گرم برای جایگزینی. دمای ورودی فرآیند بالاتر را در خود جای می دهد.
معایب
توزیع یکنواخت کمتر هوا روی جریان گرم.
افزایش امکان چرخش هوای گرم، ناشی از سرعت تخلیه کم از جریان های گرم، سرعت بالای ورودی به حلقه فن و عدم وجود پشته. قابلیت بادکش طبیعی پایین خرابی فن.
قرار گرفتن کامل لوله های پره دار در معرض آفتاب، باران و تگرگ، که منجر به کنترل و پایداری ضعیف فرآیند می شود. در بیشتر موارد، مزایای طراحی پیش نویس القایی بیشتر از معایب آن است.
منابع:
http://pipingdesign.net/air-coolers
https://whatispiping.com/piping-layout-air-cooled-heat-exchanger/
https://files.chartindustries.com/hudson/BasicsofACHEBrochure-Web.pdf
