Все более широкое использование в качестве конденсаторов и холодильников получают аппараты воздушного охлаждения, в которых охлаждающим агентом служит поток атмосферного воздуха. Применение этих аппаратов позволяет осуществить значительную экономию охлаждающей воды, уменьшить количество сточных вод. Кроме того, исключается необходимость очистки наружной поверхности теплообменных труб.
Поверхность теплообмена аппарата воздушного охлаждения скомпонована из секций труб. Через трубчатые секции вентилятором продувается охлаждающий воздух. По трубам секций пропускают охлаждаемую или конденсируемую среду. Секции могут располагаться горизонтально, вертикально, наклонно (в виде шатра) и зигзагообразно (рис.5).
Для повышения эффективности аппарата при сравнительно высокой температуре окружающего воздуха (летом) на выходе воздуха из вентилятора предусмотрен кольцевой коллектор для увлажнения воздуха с целью снижения его температуры. Секция аппаратов воздушного охлаждения состоит обычно из четырех, шести или восьми рядов оребренных труб, которые расположены по вершинам равносторонних треугольников и закреплены развальцовкой, а в ряде случаев - с последующей приваркой в двух трубных решетках, имеющих крышки (рис.6).
Оребрение выполняют глубокой спиральной накаткой труб из деформируемого алюминиевого сплава, завальцовкой в спиральную канавку на трубе, приваркой металлической ленты, а также непрессовкой ребер.
Крышки секций снабжены перегородками, которые делят трубный пучок на отдельные ходы. Трубчатые секции рассчитаны на условное давление 0,6-6,4 МПа.
Для подачи охлаждающего воздуха применяют осевые вентиляторы пропеллерного типа с диаметром колеса 0,8-7 м и производительностью до 1,5 млн.м3 /ч.Частота вращения колеса составляет 160-500 об/мин.
Рис.6. Секция аппарата воздушного охлаждения: 1 - решетка; 2 - крышка; 3 – труба с оребрением; 4 - дистанционная прокладка
Коэффициенты теплопередачи для аппаратов воздушного охлаждения составляют 235-582 Вт/(м2*К). Сравнительно низкое их значение компенсируется значительным оребрением труб, а также высокими скоростями движения потока воздуха.
Аппараты воздушного охлаждения размещают на металлоконструкциях, железобетонных опорах или непосредственно на верху ректификационных колонн. В последнем случае обеспечивается меньшее гидравлическое сопротивление для потока паров, поступающих на конденсацию с верха колонны, что выгодно для аппаратов, которые работают под вакуумом.