Cum se proiectează un grup de compresor al compresorului de aer cu tuburi

1. Determinați cerințele de proiectare
Debitul de aer: cunoașteți volumul de aer comprimat care trebuie răcit. Acest lucru este de obicei dat în metri cubi pe minut sau metri cubi pe minut.
Temperaturi de intrare și ieșire: Determinați temperatura aerului comprimat care intră în următorul de după și temperatura dorită a aerului după răcire. Acest lucru este crucial pentru calcularea cerințelor de transfer de căldură.
Cădere de presiune: Specificați căderea maximă de presiune admisibilă pe Aftercooler. Aceasta afectează performanța generală a sistemului de compresor.
2. Selectați configurația pachetului de tuburi
Dispunerea tubului: Aspectele comune ale tubului includ în - Linie și aranjamente eșalonate. Aspectele eșalonate oferă, în general, un transfer de căldură mai bun, dar pot avea o scădere de presiune mai mare.
Diametrul și lungimea tubului: Alegeți un diametru al tubului corespunzător (de obicei 10 - 25 mm) și lungime (în funcție de cerințele de transfer de spațiu și de căldură). Tuburile mai lungi pot oferi mai multă suprafață de transfer de căldură, dar pot crește căderea de presiune.
Numărul de tuburi: Calculați numărul de tuburi necesare pe baza zonei de transfer de căldură necesară și a spațiului disponibil în coaja de după.
3. Calculați transferul de căldură
Încărcare de căldură: Determinați cantitatea de căldură care trebuie îndepărtată din aerul comprimat. Acest lucru este calculat folosind capacitatea de căldură specifică a aerului, debitul de masă al aerului și diferența de temperatură între aerul de intrare și de ieșire.
Coeficientul general de transfer de căldură: estimați coeficientul total de transfer de căldură în funcție de tipul de fluid (aer și mediu de răcire), material tub și condiții de curgere. Valorile tipice pentru AIR - TO - Schimbătoarele de căldură cu apă variază de la 50 - 200 w/(m² · k).
Zona de transfer de căldură: utilizați sarcina de căldură și coeficientul de transfer de căldură total pentru a calcula zona necesară de transfer de căldură. Formula este
Q=uaΔt lm, unde q este sarcina de căldură, u este coeficientul general de transfer de căldură, a este zona de transfer de căldură, iar ΔT LM este diferența medie de temperatură între aer și mediul de răcire.
4. Proiectarea cochiliei și a anteturilor
Dimensiuni de coajă: Determinați diametrul și lungimea cochiliei pe baza configurației pachetului de tub și a zonei de curgere necesare pentru mediul de răcire. Învelișul ar trebui să fie suficient de mare pentru a găzdui pachetul de tuburi și pentru a permite fluxul corespunzător al mediului de răcire.
Anteturi: proiectați anteturile de intrare și ieșire pentru aer și mediul de răcire. Anteturile ar trebui să fie proiectate pentru a distribui lichidele uniform pe pachetul de tuburi și pentru a minimiza căderea de presiune.

5. Selectați mediu de răcire și debit
Mediu de răcire: Mediile de răcire obișnuite includ apă, aer sau agent frigorific. Apa este adesea preferată pentru capacitatea sa ridicată de căldură și proprietățile bune de transfer de căldură.
Debit: calculați debitul mediului de răcire necesar pentru a îndepărta căldura din aerul comprimat. Aceasta se bazează pe sarcina de căldură și pe capacitatea specifică de căldură a mediului de răcire. Debitul ar trebui să fie suficient pentru a menține temperatura dorită a mediului de răcire și pentru a asigura un transfer eficient de căldură.
6. Verificați căderea de presiune
Aer - cădere laterală de presiune: calculați căderea de presiune a aerului comprimat pe pachetul de tuburi folosind corelații adecvate pentru debit prin tuburi și accesorii. Scăderea de presiune ar trebui să fie în limita admisibilă specificată în cerințele de proiectare.
Răcire - cădere de presiune laterală medie - în mod similar, calculați căderea de presiune a mediului de răcire de -a lungul timpului de după. Aceasta include căderea de presiune prin tuburi, anteturi și orice alte componente din circuitul de răcire.
7. Proiectare și construcție mecanică
Conexiune de tub - la - tub: Asigurați o conexiune sigură și scurgere - dovadă între tuburi și foile tubului. Acest lucru poate fi obținut prin sudare, brazare sau folosind îmbinări mecanice de expansiune.
Construcția cochiliei: coaja ar trebui să fie proiectată pentru a rezista la presiunea de funcționare și temperatura de după. Poate fi confecționat din oțel carbon, oțel inoxidabil sau alte materiale adecvate în funcție de corozivitatea fluidelor.
Structuri de sprijin: Oferiți structuri de sprijin adecvate pentru pachetul de tuburi și cochilie pentru a preveni vibrațiile și pentru a asigura stabilitatea post -coolerului.
8. Testare și optimizare
Testarea performanței: După ce a fost construit Aftercooler, efectuați teste de performanță pentru a verifica dacă îndeplinește cerințele de proiectare. Aceasta include măsurarea debitului de aer, a temperaturilor de intrare și de ieșire și a scăderii de presiune pe cooler.
Optimizare: Pe baza rezultatelor testelor, faceți orice ajustări sau optimizări necesare proiectării. Aceasta poate implica schimbarea configurației pachetului de tub, reglarea debitelor aerului și mediului de răcire sau îmbunătățirea suprafețelor de transfer de căldură.