Принцип расчета системы охлаждения

Детали компрессора и сжимаемый газ охлаждаются водой или воздухом. Основным охлаждаемым узлом в компрессоре явля­ется цюшндр. Здесь отводится теплота, получаемая в результате сжатия газа, трения поршневых колец о поверхность цилиндра и штока в сальнике. Газ охлаждается в охладителях, расположенных между ступенями компрессора.

Количество теплоты отводимой от сжатого газа в едини­цу времени в межступенчатом охладителе, определяется по фор­муле:

где G - массовая подача ступени компрессора;

- массовая теплоемкость газа при постоянном давлении;

- температура газа на выходе из цилиндра после сжатия;

- температура газа на входе в следующую ступень после ох­ладителя.

Количество теплоты отводимой от цилиндра компрессо­ра в единицу времени, обычно принимается равным 0,7 от мощно­сти, затрачиваемой на механические потери :

Количество воды W, необходимой для отвода теплоты в единицу времени, определяется по формуле:

где - удельная теплоемкость воды;

- температуры воды на выходе из охладителя;

- температуры воды на входе в охладитель.

Величину определяют таким образом, чтобы

температура охлаждающей воды не превьппала 30...45 °С, так как при температуре больше 45 °С начинается повышенное выпадение солей, загрязняющих поверхности теплообмена, и чтобы скорость воды была не меньше 1,0... 1,5 м/с, иначе будет происходить бы­строе заиливание поверхностей теплообмена.

Применяются различные типы межступенчатых охладителей - многотрубные, ребристые, змеевиковые, типа «труба в трубе», оросительные и другие. Определение площади поверхности охла­дительного устройства представляет собой сложную задачу, так как должны быть учтены многие факторы: степень влажности газа, скорость газа, теплопроводность газа в зависимости от его темпе­ратуры и давления, плотность газа, коэффициент теплообмена в прямой и изогнутой трубах, оребренность труб и т.д. Необходимая поверхность охлаждения обычно устанавливается по допускаемым скоростям проходных сечений и числу труб в пачке, а затем по количеству теплоты, которое должно быть отобрано, рассчитыва­ется длина трубного пучка. Если длина труб получается неприем­лемой, расчет повторяют, изменяя скорости движения газа, диа­метры труб и другие параметры охладителя.