Come progettare un compressore per il compressore d'aria del pacchetto tubo

1. Determinare i requisiti di progettazione
Porta dell'aria: conoscere il volume dell'aria compressa che deve essere raffreddato. Questo è di solito somministrato in metri cubi al minuto o piedi cubi al minuto.
Temperature di ingresso e uscita: determinare la temperatura dell'aria compressa che entra nel post -coooler e la temperatura desiderata dell'aria dopo il raffreddamento. Questo è cruciale per il calcolo dei requisiti di trasferimento di calore.
Drop di pressione: specificare la caduta di pressione massima ammissibile attraverso l'abbandiera. Ciò influisce sulle prestazioni complessive del sistema del compressore.
2. Selezionare la configurazione del pacchetto tubo
Layout del tubo: i layout di tubi comuni includono in linea e disposizioni sfalsate. I layout sfalsati offrono generalmente un migliore trasferimento di calore, ma possono avere un calo di pressione più elevato.
Diametro e lunghezza del tubo: scegli un diametro del tubo appropriato (di solito 10 - 25 mm) e lunghezza (a seconda dello spazio disponibili e dei requisiti di trasferimento di calore). I tubi più lunghi possono fornire più area di trasferimento di calore, ma possono aumentare la caduta di pressione.
Numero di tubi: calcola il numero di tubi richiesti in base all'area di trasferimento di calore necessaria e allo spazio disponibile all'interno del guscio di riferimento.
3. Calcola il trasferimento di calore
Carico di calore: determinare la quantità di calore che deve essere rimossa dall'aria compressa. Questo è calcolato utilizzando la capacità termica specifica dell'aria, la portata di massa dell'aria e la differenza di temperatura tra l'aria di ingresso e uscita.
Coefficiente complessivo di trasferimento di calore: stimare il coefficiente di trasferimento di calore complessivo in base al tipo di fluido (aria e mezzo di raffreddamento), materiale del tubo e condizioni di flusso. I valori tipici per gli scambiatori di calore d'aria a - ad acqua vanno da 50 - 200 w/(m² · k).
Area di trasferimento di calore: utilizzare il carico di calore e il coefficiente di trasferimento di calore complessivo per calcolare l'area di trasferimento di calore richiesto. La formula è
Q=UAΔT LM, dove Q è il carico di calore, U è il coefficiente di trasferimento di calore complessivo, A è l'area di trasferimento del calore e Δt LM è la differenza di temperatura media - tra l'aria e il mezzo di raffreddamento.
4. Progetta il guscio e le intestazioni
Dimensioni del guscio: determinare il diametro e la lunghezza del guscio in base alla configurazione del fascio del tubo e all'area di flusso richiesta per il mezzo di raffreddamento. Il guscio dovrebbe essere abbastanza grande da accogliere il fascio del tubo e consentire il flusso adeguato del mezzo di raffreddamento.
Teste di testa: progettare le intestazioni di ingresso e uscita per l'aria e il mezzo di raffreddamento. Le intestazioni dovrebbero essere progettate per distribuire uniformemente i fluidi attraverso il fascio del tubo e ridurre al minimo la caduta di pressione.

5. Selezionare il mezzo di raffreddamento e la portata
Medium di raffreddamento: i media di raffreddamento comuni includono acqua, aria o un refrigerante. L'acqua è spesso preferita per la sua alta capacità termica e buone proprietà di trasferimento di calore.
Portata: calcolare la portata del mezzo di raffreddamento richiesto per rimuovere il calore dall'aria compressa. Questo si basa sul carico di calore e sulla capacità di calore specifica del mezzo di raffreddamento. La portata dovrebbe essere sufficiente per mantenere la temperatura desiderata del mezzo di raffreddamento e garantire un trasferimento di calore efficace.
6. Verificare la caduta di pressione
Air - caduta di pressione laterale: calcolare la caduta di pressione dell'aria compressa attraverso il fascio del tubo usando correlazioni appropriate per il flusso attraverso tubi e raccordi. La caduta di pressione dovrebbe essere entro il limite consentito specificato nei requisiti di progettazione.
Raffreddamento - Medio - Drop di pressione laterale: Allo stesso modo, calcola la caduta di pressione del mezzo di raffreddamento attraverso il poste di coresta. Ciò include la caduta di pressione attraverso i tubi, le intestazioni e qualsiasi altro componente nel circuito di raffreddamento.
7. Progettazione meccanica e costruzione
Tubo - a - collegamento del foglio del tubo: assicurarsi una connessione sicura e perdite tra i tubi e i fogli del tubo. Ciò può essere ottenuto attraverso la saldatura, il brasatura o l'uso di giunti di espansione meccanica.
Costruzione di gusci: il guscio deve essere progettato per resistere alla pressione operativa e alla temperatura del poste a posometro. Può essere realizzato in acciaio al carbonio, acciaio inossidabile o altri materiali adatti a seconda della corrosività dei fluidi.
Strutture di supporto: fornire strutture di supporto adeguate per il fascio del tubo e il guscio per prevenire le vibrazioni e garantire la stabilità dell'abbondante.
8. Test e ottimizzazione
Test delle prestazioni: dopo la costruzione del coler di post -preparazione, condurre test di prestazioni per verificare che soddisfi i requisiti di progettazione. Ciò include la misurazione della portata dell'aria, delle temperature di ingresso e delle uscite e le cadute di pressione attraverso l'approvazione post -riferimento.
Ottimizzazione: in base ai risultati del test, effettuare eventuali regolazioni o ottimizzazioni necessarie alla progettazione. Ciò può comportare la modifica della configurazione del fascio del tubo, la regolazione delle portate dell'aria e il mezzo di raffreddamento o il miglioramento delle superfici di trasferimento di calore.