نحوه طراحی یک کمپرسور هوای بسته نرم افزاری پس از کولر
1. الزامات طراحی را تعیین کنید
سرعت جریان هوا: حجم هوای فشرده شده را که باید خنک شود ، بدانید. این معمولاً در متر مکعب در دقیقه یا فوت مکعب در دقیقه داده می شود.
دمای ورودی و خروجی: دمای هوای فشرده شده وارد شده به پس از خنک کننده و دمای مورد نظر هوا پس از خنک کننده را تعیین کنید. این برای محاسبه نیازهای انتقال حرارت بسیار مهم است.
افت فشار: حداکثر افت فشار مجاز را در سراسر پس از کولر مشخص کنید. این بر عملکرد کلی سیستم کمپرسور تأثیر می گذارد.
2. پیکربندی بسته نرم افزاری لوله را انتخاب کنید
چیدمان لوله: چیدمان لوله مشترک شامل خط و تنظیمات مبهم است. طرح های مبهم به طور کلی انتقال حرارت بهتری را ارائه می دهند اما ممکن است افت فشار بالاتری داشته باشند.
قطر و طول لوله: قطر لوله مناسب (معمولاً {0}} mm) و طول (بسته به فضای موجود و نیازهای انتقال حرارت) را انتخاب کنید. لوله های طولانی تر می توانند سطح انتقال حرارت بیشتری را فراهم کنند ، اما ممکن است افت فشار را افزایش دهد.
تعداد لوله ها: تعداد لوله های مورد نیاز را بر اساس منطقه انتقال حرارت مورد نیاز و فضای موجود در پوسته پس از آن محاسبه کنید.
3. انتقال حرارت را محاسبه کنید
بار حرارتی: میزان گرمای مورد نیاز برای خارج شدن از هوای فشرده را تعیین کنید. این با استفاده از ظرفیت گرمای خاص هوا ، سرعت جریان جرم هوا و اختلاف دما بین هوای ورودی و خروجی محاسبه می شود.
ضریب انتقال حرارت کلی: ضریب انتقال حرارت کلی را بر اساس نوع مایع (محیط هوا و خنک کننده) ، مواد لوله و شرایط جریان تخمین بزنید. مقادیر معمولی برای هوا - به - مبدلهای حرارتی آب از {2}} w/(m² · k) متغیر است.
منطقه انتقال حرارت: برای محاسبه ناحیه انتقال حرارت مورد نیاز از بار حرارتی و ضریب انتقال حرارت کلی استفاده کنید. فرمول است
q=uaΔt lm ، که در آن q بار گرما است ، شما ضریب انتقال حرارت کلی است ، A منطقه انتقال حرارت است و ΔT LM ، میانگین اختلاف دما بین هوا و محیط خنک کننده است.
4. پوسته و هدرها را طراحی کنید
ابعاد پوسته: قطر و طول پوسته را بر اساس پیکربندی بسته نرم افزاری لوله و منطقه جریان مورد نیاز برای محیط خنک کننده تعیین کنید. پوسته باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بسته نرم افزاری لوله را در خود جای دهد و جریان مناسب محیط خنک کننده را فراهم کند.
هدرها: هدرهای ورودی و خروجی را برای هوا و محیط خنک کننده طراحی کنید. هدرها باید برای توزیع مایعات به طور مساوی در میان بسته لوله و به حداقل رساندن افت فشار طراحی شوند.
5. میزان خنک کننده و سرعت جریان را انتخاب کنید
خنک کننده متوسط: محیط خنک کننده رایج شامل آب ، هوا یا مبرد است. آب اغلب به دلیل ظرفیت گرمای زیاد و خاصیت انتقال حرارت مناسب ترجیح داده می شود.
سرعت جریان: سرعت جریان محیط خنک کننده مورد نیاز برای از بین بردن گرما از هوای فشرده شده را محاسبه کنید. این مبتنی بر بار گرما و ظرفیت گرمای خاص محیط خنک کننده است. سرعت جریان باید برای حفظ دمای مطلوب محیط خنک کننده و اطمینان از انتقال حرارت مؤثر کافی باشد.
6. افت فشار را بررسی کنید
افت فشار هوا - جانبی: افت فشار هوای فشرده شده در میان بسته لوله را با استفاده از همبستگی های مناسب برای جریان از طریق لوله ها و اتصالات محاسبه کنید. افت فشار باید در حد مجاز مشخص شده در الزامات طراحی باشد.
خنک کننده - افت فشار متوسط - جانبی: به طور مشابه ، افت فشار محیط خنک کننده را در سراسر پس از کولر محاسبه کنید. این شامل افت فشار از طریق لوله ها ، هدر و هر مؤلفه دیگر در مدار خنک کننده است.
7. طراحی و ساخت مکانیکی
اتصال لوله - به - لوله لوله: اتصال ایمن و نشت بین لوله ها و ورق های لوله را تضمین کنید. این امر می تواند از طریق جوشکاری ، برزیدن یا استفاده از اتصالات انبساط مکانیکی حاصل شود.
ساخت و ساز پوسته: پوسته باید برای مقاومت در برابر فشار عملیاتی و دمای پس از آن طراحی شود. بسته به نوع خوردگی مایعات ، ممکن است از فولاد کربن ، فولاد ضد زنگ یا سایر مواد مناسب ساخته شود.
ساختارهای پشتیبانی: برای جلوگیری از لرزش و اطمینان از ثبات پس از کولر ، ساختارهای پشتیبانی مناسب را برای بسته نرم افزاری لوله و پوسته فراهم کنید.
8. آزمایش و بهینه سازی
آزمایش عملکرد: پس از ساخت AfterCooler ، تست های عملکردی را انجام دهید تا تأیید کنید که نیازهای طراحی را برآورده می کند. این شامل اندازه گیری میزان جریان هوا ، دمای ورودی و خروجی و افت فشار در سراسر پس از آن است.
بهینه سازی: بر اساس نتایج آزمون ، هرگونه تنظیم یا بهینه سازی لازم را برای طراحی انجام دهید. این ممکن است شامل تغییر پیکربندی بسته نرم افزاری لوله ، تنظیم سرعت جریان هوا و محیط خنک کننده یا بهبود سطوح انتقال حرارت باشد.
