Детали компрессора и сжимаемый газ охлаждаются водой или воздухом. Основным охлаждаемым узлом в компрессоре является цилиндр. Здесь отводится теплота, получаемая в результате сжатия газа, от трения поршневых колец о поверхность цилиндра и штока в сальнике. Газ охлаждается в охладителях, расположенных между ступенями компрессора.
Количество теплоты Q1, отводимой от сжатого газа в единицу времени в межступенчатом охладителе,
Q1 =G-Сp-(T2-T1), (3.22)
где G - массовая подача ступени компрессора;
Сp - массовая теплоемкость газа при постоянном давлении;
T1 - температура газа на выходе из цилиндра после сжатия;
Т2 - температура газа на входе в следующую ступень после охладителя.
-94-
Количество теплоты Q2, отводимой от цилиндра компрессора в единицу времени, обычно принимается равным 0,7 от мощности, затрачиваемой на механические потери Nм1:
Q2 =0,7· Nм1 (3.23)
Количество воды \У, необходимое для отвода теплоты Q1 + Q2 в единицу времени:
(3.24)
где св - удельная теплоемкость воды;
Тв2 - температура воды на выходе из охладителя;
Тв1 - температура воды на входе в охладитель.
|
|
Величину АТ определяют таким образом, чтобы температура охлаждающей воды не превышала 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...1.5м/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 представляют 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 трубе, оребренность труб и т.д.
Необходимая поверхность охлаждения обычно устанавливается по допускаемым скоростям проходных сечений и числа 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, диаметр труб и другие параметры охладителя.