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空压机后冷却器原理分析与选用

  【乐虎集团的官方网站 】所有大气中都含有一定量的水蒸气,在某些环境中,湿度水平可能会变得很高,但是,为了保持压缩空气设备连续地运行,保持环境干燥至关重要。这是因为在压缩空气时,空气中的湿气浓度会变得更高。为应对这种含湿量的一种方法是空压机后端必须设置后冷却器,本文主要简述后冷却器的工作原理。

  一、物质间热量传递的三种方式

  一个物体内温度不同、不同物体或系统间存在温度差都会发生热传递,直到温度相同为止,热传递才结束。物质间热传递三种形式:导热、对流和辐射。一般情况下,热传递的三种形式会同时发生,但是并不同量。

  (1)导热是通过粒子的直接接触而传递热量。它发生在两个固体间,或者是在气体或液体的薄层间进行。振动原子释放出它们的部分动能,传递给相邻的震动较小的原子。

  (2)对流是温度高的固体表面与相邻静止或移动流体(气体或液体)之间传热,其中流体的某部分与其它流体混合会加强对流作用。它可以是自然对流,即密度不同导致的自然流动,这主要是因为温度不同。或由机械作用而产生的流体运动即强制对流,例如风机。由于较高的混合速度,强制对流会产生较强的热传递。

  (3)热辐射是通过空间来传递热量的。所有温度高于0K(绝对零度)的物体都会通过电-磁辐射向周围释放热量。当热辐射到某物体,部分能量就被吸收,加热该物体。未被吸收的热量则通过该物体或被物体反射。

  现实情况下,热传递是热量通过导热、对流和辐射三者来一起传递的总和。

  二、螺杆nianxiangyuan 热量的来源与分布

  乐虎官网首页登录入口 的动力来源为电能,根据热力学第一定律即能量守恒与互换定律,输入的电能转化为电动机旋转的机械能(电机的输出功率P2)+电动机发热的热能Q两部分,称之为电机的输入功率P,电动机的输出功率P与电动机的输入功率P之比的百分数,叫做电动机的效率η。因此,电机发热的热量大小取决于电机的效率值η,效率值η越大,电动机的输出功率增大,电动机的发热量减小。

  乐虎官网首页登录入口 的电动机通过联轴器与nianxiangyuan 的输入轴连接在一起,电动机的输出功率P通过联轴器直接传递给nianxiangyuan 的输入轴,称之为nianxiangyuan 的输入功率,又叫做nianxiangyuan 的轴功率P轴。由于联轴器的传递效率非常高,可以忽略其传递时的能量损失,即认为电动机的输出功率P=nianxiangyuan 的轴功率P轴。根据nianxiangyuan 的工作过程及热力学第一定律原理在热与功方面的转化关系,nianxiangyuan 的轴功率P轴最终转换为压缩气体的内能及释放出热量。

  综合以上的分析,喷油螺杆空压机的热量分布,其细分有电机散热量Q,主机外表的散热量Qz,油气及其管路外表的散热量Qyr,油冷却器外表的散热量Q,后冷却器外表的散热量Qh,油冷却器散热量Q,后冷却器气体散热量Qhs,进出口空气含湿量差(冷凝水)的热量Qs,对于喷油螺杆nianxiangyuan 其供气温度要求与进气温度一致,故不存在压缩气体能额外带走的热量。那么这些热量怎么处理?只有一种方法——加装换热器,将热量散发出去。

  三、换热器选型计算及公式

  (1)求热负荷Q,

  ρ·Cp·Δt·G=Q

  (2)求冷热流体进出口温度,

  t2=t1+Q/G·ρ·Cp

  (3)冷热流体流量,

  G=Q/ρ·Cp·(t2-t1)

  (4)求平均温度差Δtm,

  Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T1-t2)+(T2-t1)/2

  (5)选择板型

  若所有的板型选择完,则进行结果分析。

  (6)由K值范围,计算板片数范围Nmin,Nmax

  Nmin=Q/Kmax·Δtm·FP·β

  Nmax=Q/Kmin·Δtm·FP·β

  (7)取板片数N(Nmin≤N≤Nmax)

  (8)取N的流程组合形式,若组合形式取完则做(7)。

  (9)求Re、Nu

  Nu=W·Re·de/v

  Nu=a1 Re2 Pr3

  (10)求a,K传热面积F

  F=Nua·λ/de

  K=1/ah+1/ac+γc+γc+δ/λ0

  F=Q/K·Δtm·β

  (11)由传热面积F求所需板片数NN,NN=F/Fp+2

  (12)若N<NN,做(8)。

  (13)求压降Δp

  Δp=Eu·a·Rea5

  Δ=Eu·ρ·W2·φ

  (14)若Δp>Δ,做(8);

  若Δp≤Δ允,记录结果,做(8)。

  注:1.(1)、(2)、(3)根据已知条件的情况进行计算。

  2.当T1-t2=T2-t1时采用Δtm=(T1-t2)+(T2-t1)/2

  3.修正系数β一般在0.7~0.9。

  压降修正系数φ,单流程φ度=1~1.2,二流程、三流程φ=1.8~2.0,四流程φ=2.6~2.8。a1、a2、a3、a4、a5为常系数。

90.jpg

  上图显示了在逆流与平行流的换热器中温度的梯度变化。

  四、乐虎电子游戏国际官网 后冷却器的作用

  后冷却器冷却热压缩空气,同时除去冷凝水,这可防止湿气在nianxiangyuan 管道系统中积聚。乐虎电子游戏国际官网 后冷却器为水冷式或风冷式,通常配有水分离器和自动排放装置。为了有效地工作,务必在乐虎电子游戏国际官网 附近安装后冷却器。许多nianxiangyuan 都配有内置后冷却器,如果安装正确,后冷却器将收集乐虎电子游戏国际官网 产生的大部分冷凝水。通常,流经后冷却器的压缩空气温度比冷却液温度高10℃左右。

  五、如何配备后冷却器

  借助这种内置设备,多达70%的湿气会转化为水并被排出。根据企业的应用,企业可能需要添加额外的后冷却器,比如进口一线品牌(如阿特拉斯·科普柯、寿力等)一般都配有后冷却器外加油污过滤器,有效的将后冷却器中冷凝出来的水分自动排放。后冷却器通常非常高效,确保在连接到nianxiangyuan 时不会造成空气压力损失。此外,它们通常不会增加需求或额外的能源成本。

  后冷却器分为水冷式与风冷式,性能对比如下:

  对于水冷式后冷却器,冷却水和气流的送方向相反,以保持干燥的环境。

  对于风冷式后冷却器,电风扇推动冷却空气流经散热片,以排出水蒸气。此过程需要消耗一些能源

  这两种类型都配有排放装置,以确保正确地除去湿气。此外,为了确保耐久性一般使用不锈钢等耐用材料制造后冷却器。这些要素可确保较长的使用寿命,便于清洁和维护。另外,选择后冷却器取决于空压机产生/需要的空气压力。通常,风冷式机型适用于空气流量较低的应用,而水冷式机型则可以支持更高的容量。

标签: 后冷却器空压机原理  

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