Jak navrhnout kokosor vzduchu z trubice svazky
1. Určete požadavky na návrh
Průtok vzduchu: Znáte objem stlačeného vzduchu, který je třeba ochladit. To se obvykle podává v kubických metrech za minutu nebo kubické stopy za minutu.
Vstupní a výstupní teploty: Určete teplotu stlačeného vzduchu vstupujícího do pochvalu a požadovanou teplotu vzduchu po ochlazení. To je zásadní pro výpočet požadavků na přenos tepla.
Pokles tlaku: Zadejte maximální přípustný pokles tlaku přes koolátor. To ovlivňuje celkový výkon kompresorového systému.
2. Vyberte konfiguraci svazku trubek
Rozložení trubice: Společné rozložení trubice zahrnuje v linii a rozloženým uspořádáním. Rozložený rozvržení obecně nabízí lepší přenos tepla, ale může mít vyšší pokles tlaku.
Průměr a délka trubice: Vyberte vhodný průměr trubice (obvykle 10 - 25 mm) a délku (v závislosti na dostupných požadavcích na přenos prostoru a tepla). Delší zkumavky mohou poskytnout více oblasti přenosu tepla, ale mohou zvýšit pokles tlaku.
Počet zkumavek: Vypočítejte počet potřebných zkumavek na základě potřebné oblasti přenosu tepla a dostupného prostoru ve skořápce aftercooler.
3. Vypočítejte přenos tepla
Tepelná zátěž: Určete množství tepla, které je třeba odstranit ze stlačeného vzduchu. To se počítá pomocí specifické tepelné kapacity vzduchu, hmotnostního průtoku vzduchu a teplotního rozdílu mezi vstupem a výstupním vzduchem.
Celkový koeficient přenosu tepla: Odhadněte celkový koeficient přenosu tepla na základě typu tekutiny (vzduchové a chladicí médium), materiálu trubice a podmínek toku. Typické hodnoty pro vzduch - do - výměníky tepla vody se pohybují od 50 - 200 w/(m² · k).
Oblast přenosu tepla: Použijte tepelný zátěž a celkový koeficient přenosu tepla pro výpočet požadované oblasti přenosu tepla. Vzorec je
Q=uaAt lm, kde q je tepelné zatížení, U je celkový koeficient přenosu tepla, A je oblast přenosu tepla a Δt LM je protokol - průměrný teplotní rozdíl mezi vzduchem a chladicím médiem.
4. Navrhněte skořápku a záhlaví
Rozměry skořepiny: Určete průměr a délku skořepiny na základě konfigurace svazku trubek a požadované plochy průtoku pro chladicí médium. Shell by měl být dostatečně velký, aby vyhovoval svazku trubek a umožnil správný tok chladicího média.
Záhlaví: Navrhněte vstupní a záhlaví záhlaví pro vzduch a chladicí médium. Záhlaví by měly být navrženy tak, aby rovnoměrně distribuovaly tekutiny přes svazek trubek a minimalizovaly pokles tlaku.
5. Vyberte chladicí médium a průtok
Chladicí médium: Společné chladicí média zahrnují vodu, vzduch nebo chladivo. Voda je často preferována pro svou vysokou tepelnou kapacitu a dobré vlastnosti přenosu tepla.
Průtok: Vypočítejte průtok chladicího média potřebného k odstranění tepla ze stlačeného vzduchu. Je to založeno na tepelném zatížení a specifické tepelné kapacitě chladicího média. Průtok by měl stačit k udržení požadované teploty chladicího média a zajištění efektivního přenosu tepla.
6. Zkontrolujte pokles tlaku
Pokles vzduchu - boční tlak: Vypočítejte pokles tlaku stlačeného vzduchu přes svazek trubek pomocí vhodných korelací pro průtok trubicemi a armatury. Pokles tlaku by měl být v rámci přípustného limitu uvedeného v požadavcích na návrh.
Chlazení - Střední - pokles bočního tlaku: Podobně vypočítejte pokles tlaku chladicího média přes kooteler. To zahrnuje pokles tlaku přes zkumavky, záhlaví a jakékoli další komponenty v chladicím obvodu.
7. Mechanický design a konstrukce
TUBE - TO - TUBE PŘEDPOKLAD: Zajistěte zabezpečené a únikové - odolné spojení mezi zkumavkami a trubkovými listy. Toho lze dosáhnout svařováním, pájením nebo pomocí mechanických expanzních kloubů.
Konstrukce skořepiny: Shell by měl být navržen tak, aby vydržel provozní tlak a teplotu afterchlaoleru. Může být vyrobena z uhlíkové oceli, nerezové oceli nebo jiných vhodných materiálů v závislosti na korozivitě tekutin.
Podpůrné struktury: Poskytněte vhodné podpůrné struktury pro svazek trubek a skořepinu, abyste zabránili vibracím a zajistili stabilitu afterchlaoleru.
8. Testování a optimalizace
Testování výkonu: Po zkonstrukci aftercooler proveďte testy výkonu, abyste ověřili, že splňuje požadavky na návrh. To zahrnuje měření průtoku vzduchu, vstupní a výstupní teploty a tlak poklesů přes koolátor.
Optimalizace: Na základě výsledků testu provedete jakékoli nezbytné úpravy nebo optimalizace návrhu. To může zahrnovat změnu konfigurace svazku trubek, nastavení průtokových rychlostí vzduchu a chladicího média nebo zlepšení povrchů přenosu tepla.
