Circuit de răcire a compresorului
Atunci când se comprimă aerul și gazele, se eliberează inevitabil o cantitate mare de căldură. Dacă această căldură este îndepărtată cu gazul comprimat, se va produce un proces de compresie adiabatică. Anterior sa demonstrat că pentru un astfel de proces este necesar să se cheltuiască mai mult decât cu compresie izotermică sau politropică. Prin urmare, pentru a face compresorul mai economic, acesta implică răcirea forțată. Mai des este apă, uneori aer.
În cazul compresoarelor cu o singură treaptă, răcirea cilindrilor de compresoare se face, în compresoare cu mai multe trepte, în plus, gazul este răcit în frigidere intermediare.
O cantitate mică de căldură poate fi eliminată în cilindri; în principal, căldura degajată prin frecare în inelele pistonului și alocarea unui epiplon. Aici, scopul principal al răcirii este acela de a reduce temperatura pereților cilindrului pentru a îmbunătăți condițiile de lubrifiere. Cantitatea principală de căldură este scoasă din gaz în frigiderele intermediare.
Adesea, după compresor, sunt instalate frigiderele finale. Aceste frigidere nu afectează procesul de compresie și sunt furnizate, pe baza cerințelor de siguranță și a necesităților tehnologice - pentru răcirea gazului și separarea umezelii și a uleiului de acesta. Fluxul de apă necesar pentru aceste frigidere nu este luat în considerare în viitor.
Apa care intră în frigider poate trece de-a lungul sistemului de debit dacă este suficientă sau închisă. În acest din urmă caz, apa încălzită în frigider trebuie răcită. În Fig. 3.7 arată debitul sistemului de răcire (a) și circulația (b) cu un bazin de pulverizare. Apa este furnizată pentru a răci cilindrii din prima și a doua etapă a compresorului (K) și la frigider (X). Apa încălzită este trimisă la piscina de colectare. Cu sistemul de circulație, apa este pompată de pompă (H) la punctele de răcire și în bazinul de pulverizare în sistemul de stropire. Picăturile și jeturile de apă sunt răcite cu aer, iar apa răcită este colectată în al doilea bazin.
Răcirea apei prin pulverizare este însoțită de un transfer mare de apă și necesită suprafețe mari pentru dispozitivul său.
Fig. 3.7. Sisteme de alimentare cu apă (a) și circulante (6) pentru răcirea compresorului
De aceea, în unele cazuri se folosesc turnuri de răcire - turnuri din lemn cu tavane zăbrele. Apa intră în turn deasupra și se scurge, împărțind în picături. Contra-curgerea aerului răcește apa.
Sistemele de răcire cu apă deschisă conduc la o evaporare semnificativă a apei, la creșterea concentrației de săruri și la depunerea acestora pe pereții conductelor. În sistemul închis de circulație a apei această lipsă nu este prezentă.
Principiul de calcul al sistemului de răcire
Componentele compresorului și gazul comprimabil sunt răcite cu apă sau aer. Unitatea principală de răcire din compresor este un cilindru. Aici, căldura produsă prin comprimarea gazului este îndepărtată din fricțiunea inelelor pistonului față de suprafața cilindrului și a tijei din cutia de umplutură. Gazul este răcit în răcitoarele situate între etapele compresorului.
Cantitatea de căldură Q1. extras din gazul comprimat pe unitate de timp în răcitorul interstatal,
unde G este debitul masic al etapei compresorului;
CP este capacitatea de încălzire în masă a gazului la presiune constantă;
T1 este temperatura gazului la ieșirea cilindrului după comprimare;
T2 este temperatura gazului la intrarea în etapa următoare după răcire.
Cantitatea de căldură Q2. care este luată din cilindrul compresorului pe unitatea de timp, este de obicei luată egală cu 0,7 din puterea utilizată pentru pierderile mecanice Nm1:
Cantitatea de apă W necesară pentru eliminarea căldurii Q1 + Q2 pe unitate de timp:
unde c este căldura specifică a apei;
Тв2 - temperatura apei la ieșirea din răcitor;
Тв1 - temperatura apei la intrarea în răcitor.
Suma T este determinată astfel încât temperatura apei de răcire să nu depășească 30 ° C, deoarece, la o temperatură mai mare de 45 ° C, începe precipitarea sărurilor care contaminează suprafețele de schimb de căldură și viteza apei nu este mai mică de 1,0. 1,5 m / s (altfel va exista o inundare rapidă a suprafețelor de schimb de căldură).
Se aplică diferite tipuri racitoare interstadiale - multi-tubular, cu nervuri, spiralată, cum ar fi „țeavă în țeavă“, irigații și altele. Determinarea suprafeței suprafeței de răcire a dispozitivului este o sarcină complexă, deoarece mulți factori trebuie luați în considerare: gradul de umiditate al gazului, viteza gazului, conductivitatea termică a gazului în funcție de temperatura și presiunea, densitatea gazului, coeficientul de transfer de căldură într-o linie dreaptă și o țeavă curbată, tub cu aripioare, etc. .D.
Suprafețele de răcire necesare sunt de obicei instalate prin admisibila secțiunea de trecere viteze și numărul de tuburi într-un pachet, și apoi cantitatea de căldură care trebuie să fie selectată, se calculează lungimea fasciculului de țevi. Dacă lungimea țevii este obținută inadmisibil, calculul se repetă prin schimbarea vitezei gazului, diametrul țevii și alți parametri ai lichidului de răcire.