Ako navrhnúť zodkový ochladzovač vzduchového kompresora trubice

1. Stanovte požiadavky na návrh
Prietok vzduchu: Poznajte objem stlačeného vzduchu, ktorý je potrebné ochladiť. Zvyčajne sa podáva v kubických merároch za minútu alebo kubických stôp za minútu.
Vstupné a výstupné teploty: Určte teplotu stlačeného vzduchu vstupujúceho do zochladníka a požadovanú teplotu vzduchu po ochladení. To je rozhodujúce pre výpočet požiadaviek na prenos tepla.
Pokles tlaku: Určite maximálny povolený pokles tlaku v porovnaní so zrazom. To ovplyvňuje celkový výkon kompresorového systému.
2. Vyberte konfiguráciu zväzku trubíc
Usporiadanie trubice: Bežné rozloženia trubice zahŕňajú in - čiarové a rozložené usporiadanie. Rozložené rozloženia vo všeobecnosti ponúkajú lepší prenos tepla, ale môže mať vyšší pokles tlaku.
Priemer a dĺžka trubice: Vyberte vhodný priemer trubice (zvyčajne 10 - 25 mm) a dĺžka (v závislosti od dostupných požiadaviek na prenos priestoru a tepla). Dlhšie trubice môžu poskytnúť viac plochy prenosu tepla, ale môžu zvýšiť pokles tlaku.
Počet skúmaviek: Vypočítajte počet požadovaných trubíc na základe potrebnej oblasti prenosu tepla a dostupného priestoru v škrupine z funkcie zrazu.
3. Vypočítajte prenos tepla
Tepelné zaťaženie: Určite množstvo tepla, ktoré je potrebné odstrániť zo stlačeného vzduchu. Toto sa vypočíta pomocou špecifickej tepelnej kapacity vzduchu, hmotnostného prietoku vzduchu a teplotného rozdielu medzi vstupným a výstupným vzduchom.
Celkový koeficient prenosu tepla: Odhadnite celkový koeficient prenosu tepla na základe typu tekutiny (vzduch a chladiaceho média), materiálu trubice a podmienok prietoku. Typické hodnoty pre vzduch - do - výmenníky tepla vodou sa pohybujú od 50 - 200 w/(m² · k).
Plocha prenosu tepla: Na výpočet požadovanej oblasti prenosu tepla použite tepelné zaťaženie a celkový koeficient prenosu tepla. Vzorec je
Q=uAAT LM, kde q je tepelné zaťaženie, u je celkový koeficient prenosu tepla, A je oblasť prenosu tepla a Δt LM je log - stredný teplotný rozdiel medzi vzduchom a chladiacim médiom.
4. Navrhnite škrupinu a hlavičky
Rozmery škrupiny: Určte priemer a dĺžku obalu na základe konfigurácie zväzku trubíc a požadovanej plochy prietoku pre chladiace médium. Škrupina by mala byť dostatočne veľká na to, aby sa prispôsobila zväzku trubíc a umožnila správny tok chladiaceho média.
Hlavičky: Navrhnite vstupné a výstupné hlavičky pre vzduch a chladiace médium. Hlavičky by mali byť navrhnuté tak, aby rovnomerne rozdelili tekutiny cez zväzok trubice a minimalizovali pokles tlaku.

5. Vyberte chladiace médium a prietok
Chladiace médium: Bežné chladiace médiá zahŕňajú vodu, vzduch alebo chladivo. Voda sa často uprednostňuje pre svoju vysokú tepelnú kapacitu a dobré vlastnosti prenosu tepla.
Prietok: Vypočítajte prietok chladiaceho média potrebného na odstránenie tepla zo stlačeného vzduchu. Je to založené na tepelnom zaťažení a špecifickej tepelnej kapacite chladiaceho média. Prietok by mal byť dostatočný na udržanie požadovanej teploty chladiaceho média a na zabezpečenie efektívneho prenosu tepla.
6. Skontrolujte pokles tlaku
Drop bočného tlaku: Vypočítajte pokles tlaku stlačeného vzduchu cez zväzok trubice pomocou vhodných korelácií pre prietok cez skúmavky a armatúry. Pokles tlaku by mal byť v rámci povoleného limitu uvedený v požiadavkách na konštrukciu.
Chladenie - Média - pokles bočného tlaku: Podobne vypočítajte pokles tlaku chladiaceho média cez potraktor. To zahŕňa pokles tlaku cez skúmavky, hlavičky a akékoľvek ďalšie komponenty v chladiacich obvodoch.
7. Mechanický dizajn a konštrukcia
Pripojenie trubice - do - trubice: Uistite sa, že bezpečné a netesné spojenie medzi trubicami a hárkami trubíc. To sa dá dosiahnuť zváraním, spájkovaním alebo pomocou mechanických expanzných spojov.
Konštrukcia škrupiny: Služba by mala byť navrhnutá tak, aby odolala prevádzkovému tlaku a teplote zrazu. Môže byť vyrobená z uhlíkovej ocele, nehrdzavejúcej ocele alebo iných vhodných materiálov v závislosti od korozzivity tekutín.
Podporné štruktúry: Poskytnite vhodné podporné štruktúry pre zväzok skúmaviek a plášť, aby sa zabránilo vibráciám a zabezpečili stabilitu zrazu.
8. Testovanie a optimalizácia
Testovanie výkonnosti: Po skonštruovaní následného výkonu vykonajte testy výkonnosti, aby sa overilo, že spĺňa požiadavky na konštrukciu. Zahŕňa to meranie prietoku vzduchu, vstupné a výstupné teploty a pokles tlaku v celom odbore.
Optimalizácia: Na základe výsledkov testu vykonajte všetky potrebné úpravy alebo optimalizácie návrhu. To môže zahŕňať zmenu konfigurácie zväzku trubíc, nastavenie prietokov vzduchu a chladiaceho média alebo zlepšenie povrchov prenosu tepla.