Õhukompressoriüksuse soojustagastussüsteem

Õhukompressorseadmed toodavad töö käigus suurel hulgal heitsoojust ning soojustagastussüsteemi põhieesmärk on see heitsoojus taaskasutada. See mitte ainult ei paranda energiakasutuse määra ja vähendab ettevõtte energiakulusid, vaid vähendab ka keskkonna soojussaastet.

Soojustagastussüsteem sisaldab peamiselt soojusvahetit (näiteks ribitoruga soojusvahetit), ühendustorusid, ventiile, temperatuuriandureid, kontrollereid ja muid komponente. Nende hulgas on soojusvaheti põhikomponent, mida kasutatakse soojusülekande saavutamiseks.

Uimega toruga soojusvaheti
Struktuursed omadused
Uimeosa: ribidega torusoojusvaheti võti peitub ribide konstruktsioonis. Uimedeks on tavaliselt õhukesed metalllehed (nt alumiinium, vask jne), mis on tihedalt keritud või keevitatud alustoru (tavaliselt terastoru) välispinna külge. Uimesid on erineva kujuga, näiteks lamedad uimed, lainelised uimed ja uimed. Näiteks lamedad uimed on ehituselt lihtsad ja neid on lihtne valmistada; gofreeritud uimed võivad suurendada vedeliku segamist ja parandada soojusülekande efektiivsust.
Alustoru osa: Alustoru on sisemise vedeliku kanal ja selle materjal tuleks valida vastavalt töövedeliku olemusele (nt temperatuur, rõhk, söövitavus jne). Terastoru on sagedamini kasutatav materjal, sellel on kõrge tugevus ja hea survekindlus. Alustoru läbimõõt ja seina paksus mõjutavad ka soojusvaheti soojusülekande jõudlust ja rõhukindlust.

Tööpõhimõte
Kui kuum vedelik (nagu kõrge temperatuuriga õli või õhukompressoriseadmest pärit kõrge temperatuuriga gaas) läbib ribidega torusoojusvaheti ühte külge (tavaliselt toru sisemust), juhitakse soojus läbi toru seina ribidele. . Kuna uimedel on suur pindala, suudavad nad kiiresti soojust üle kanda teisel pool asuvale külmale vedelikule (nt vesi, õhk jne). Külm vedelik neelab soojust ja tõstab temperatuuri, võimaldades seeläbi soojust taastada. Näiteks õhukompressorseadme tüüpilises soojustagastussüsteemis läbib kõrge temperatuuriga suruõhk ribidega torusid ja külm vesi voolab ribidega torudest väljapoole. Soojusvahetuse kaudu tõuseb külma vee temperatuur ja seda saab kasutada ka muudel eesmärkidel, näiteks protsessikütteks või sooja tarbevee jaoks.

Soojusvahetuse efektiivsust mõjutavad tegurid
Uimede parameetrid: Uimede vahekaugus, kõrgus, paksus ja muud parameetrid mõjutavad oluliselt soojusülekande efektiivsust. Väiksem ribide vahe võib suurendada soojusülekande pindala ruumalaühiku kohta, kuid võib samuti suurendada vedeliku takistust. Sobiv uime kõrgus tagab piisava soojusülekandeala, vältides samas liigseid takistuskadusid. Näiteks õhukompressoriseadme soojustagastusega ribi-torusoojusvaheti projekteerimisel, kui ribide vahe on liiga väike ja õhuvool ribide vahel on takistatud, võib üldine soojusülekande efektiivsus väheneda. õhuvoolu kiiruse vähenemine, kuigi soojusülekande pindala suureneb.
Vedeliku voolukiirus: külma ja kuuma vedeliku voolukiirus on samuti võtmetegur. Suurem voolukiirus võib suurendada vedeliku konvektiivset soojusülekannet, kuid suurendab ka vedeliku takistust ja energiatarbimist. Õhukompressorseadme soojustagastussüsteemis oleva ribitoruga soojusvaheti puhul on vaja vedeliku voolukiirust optimeerida vastavalt tegelikule olukorrale (nt soojuskoormus, vedeliku omadused jne). Näiteks vee kasutamisel külma vedelikuna soojuse taaskasutamiseks võib vee vooluhulga sobiv suurendamine kiirendada soojuse neeldumist, kuid liiga suur voolukiirus suurendab pumba energiatarbimist ja rõhukadu torustikus. süsteem.
Materjali soojusjuhtivus: ribide ja alustoru soojusjuhtivus mõjutab otseselt soojusülekande efektiivsust. Kõrge soojusjuhtivusega materjalid (nt vask) suudavad soojust kiiremini kuuma vedeliku poolelt külma vedeliku poolele juhtida. Praktikas tuleb aga arvestada ka materjali kulu ja korrosioonikindlusega. Näiteks kuigi vasel on suurem soojusjuhtivus kui terasel, on terase madalam hind ja selle võime täita soojusülekande nõudeid teatud mittesöövitavates keskkondades viinud terastoru alustorude ja alumiiniumribide kombinatsiooni kasutamiseni mõnes valdkonnas. kompressorseadmete soojustagastusega süsteemid.

Rakenduse eelised
Väga tõhus soojusülekanne: Võrreldes tavalise kergtoru soojusvahetiga suudab ribidega torusoojusvaheti õhukompressoriseadmete tekitatud heitsoojust tõhusamalt tagasi võtta tänu ribide lisamisele, mis suurendab oluliselt soojusülekande pindala. Näiteks samade vedelikuvoolu ja temperatuuride erinevuste tingimustes võib ribidega torusoojusvaheti soojusvahetusvõime olla mitu korda suurem kui kergtoru soojusvahetil.
Kompaktne struktuur: ribidega torusoojusvaheti on suhteliselt kompaktse struktuuriga, mis võimaldab piiratud ruumis suurt soojusülekandevõimet. See on väga soodne piiratud ruumiga kohtadesse, nagu õhukompressoriruumid, ja seda saab soojuskadude vähendamiseks lihtsalt seadme kõrvale paigaldada.
Tugev kohanemisvõime: seda saab kohandada mitmesuguste vedelike soojusvahetuseks, olgu need gaasilised või vedelad kuumad ja külmad vedelikud, saab vahetada ribidega torusoojusvahetis mõistliku soojusvahetuse konstruktsiooni abil. Näiteks saab seda kasutada nii suruõhu ja vee kui ka kõrge temperatuuriga õli ja õhu vaheliseks soojusvahetuseks.