כיצד לעצב צינור צינור מדחס אוויר מקרר קירור

1. קבע דרישות תכנון
קצב זרימת אוויר: דע את נפח האוויר הדחוס שצריך להתקרר. זה ניתן בדרך כלל במטר מעוקב לדקה או ברגל מעוקב לדקה.
טמפרטורות כניסה ויציאה: קבע את הטמפרטורה של האוויר הדחוס הנכנס לקירור לאחר הטמפרטורה הרצויה של האוויר לאחר הקירור. זה חיוני לחישוב דרישות העברת החום.
ירידת לחץ: ציין את ירידת הלחץ המרבית המותרת על פני הקירור לאחר הקירור. זה משפיע על הביצועים הכוללים של מערכת המדחס.
2. בחר תצורת צרור הצינור
פריסת הצינור: פריסות צינור נפוצות כוללות סידורים מקוונים ומפוארים. פריסות מפושטות בדרך כלל מציעות העברת חום טובה יותר אך עשויות להיות בעלות ירידה בלחץ גבוה יותר.
קוטר הצינור ואורך: בחר קוטר צינור מתאים (בדרך כלל 10 - 25 מ"מ) ואורך (תלוי בשטח הזמין ובדרישות העברת החום). צינורות ארוכים יותר יכולים לספק שטח העברת חום יותר, אך עשויים להגביר את ירידת הלחץ.
מספר הצינורות: חשב את מספר הצינורות הנדרשים על סמך שטח העברת החום הדרוש והמרחב הזמין בתוך מעטפת הקירור.
3. חישוב העברת חום
עומס חום: קבע את כמות החום שצריך להסיר מהאוויר הדחוס. זה מחושב באמצעות יכולת החום הספציפית של האוויר, קצב זרימת המסה של האוויר והפרש הטמפרטורה בין כניסת אוויר יציאה.
מקדם העברת חום כולל: הערך את מקדם העברת החום הכולל על בסיס סוג הנוזל (אוויר ומדיום קירור), חומר צינור ותנאי זרימה. ערכים אופייניים עבור מחליפי חום אוויר - עד - נעים בין 50 - 200 w/(m² · k).
שטח העברת חום: השתמש בעומס החום ובמקדם העברת החום הכולל כדי לחשב את שטח העברת החום הנדרש. הנוסחה היא
Q=UAΔT LM, כאשר Q הוא עומס החום, U הוא מקדם העברת החום הכולל, A הוא שטח העברת החום, ו- ΔT LM הוא הפרש הטמפרטורה הממוצע בין האוויר למדיום הקירור.
4. תכנן את הקליפה והכותרות
מידות מעטפת: קבע את קוטר ואורך הקליפה על בסיס תצורת צרור הצינור ואת אזור הזרימה הנדרש למדיום הקירור. הקליפה צריכה להיות גדולה מספיק כדי להכיל את צרור הצינור ולאפשר זרימה נכונה של מדיום הקירור.
כותרות: תכנן את כותרות הכניסה והיציאה לאוויר ומדיום הקירור. הכותרות צריכות להיות מתוכננות כדי להפיץ את הנוזלים באופן שווה על צרור הצינור ולמזער את ירידת הלחץ.

5. בחר קירור בינוני וקצב זרימה
מדיום קירור: מדיה קירור נפוצה כוללת מים, אוויר או קירור. לעיתים קרובות עדיפים מים על יכולת החום הגבוהה שלהם ותכונות העברת חום טובות.
קצב זרימה: חשב את קצב הזרימה של מדיום הקירור הנדרש להסרת החום מהאוויר הדחוס. זה מבוסס על עומס החום ועל יכולת החום הספציפית של מדיום הקירור. קצב הזרימה צריך להספיק בכדי לשמור על הטמפרטורה הרצויה של מדיום הקירור ולהבטיח העברת חום יעילה.
6. בדוק אם ירידת לחץ
ירידת לחץ צדדית: חשב את ירידת הלחץ של האוויר הדחוס על צרור הצינור באמצעות מתאם מתאים לזרימה דרך צינורות ואביזרים. ירידת הלחץ צריכה להיות בגבול המותר שצוין בדרישות התכנון.
קירור - ירידה בלחץ צדדי: באופן דומה, חשב את ירידת הלחץ של המדיום הקירור על פני הקירור. זה כולל את ירידת הלחץ דרך הצינורות, הכותרות וכל רכיבים אחרים במעגל הקירור.
7. תכנון מכני ובנייה
חיבור גיליון צינור - עד - להבטיח חיבור מאובטח ודליפה - הוכחה בין הצינורות לסדיני הצינור. ניתן להשיג זאת באמצעות ריתוך, הלחמה או שימוש במפרקי התפשטות מכניים.
בניית מעטפת: יש לתכנן את הקליפה לעמוד בלחץ ההפעלה ובטמפרטורתו של הקירור. זה עשוי להיות עשוי מפלדת פחמן, נירוסטה או חומרים מתאימים אחרים, תלוי בקורוזיות של הנוזלים.
מבני תמיכה: לספק מבני תמיכה מתאימים לצרור הצינור ולקליפה כדי למנוע רטט ולהבטיח את יציבותו של הקירור.
8. בדיקה ואופטימיזציה
בדיקת ביצועים: לאחר בניית הקירור לאחר מכן, ערכו בדיקות ביצועים כדי לוודא שהוא עומד בדרישות העיצוב. זה כולל מדידת קצב זרימת האוויר, טמפרטורות הכניסה והיציאה, וירידות הלחץ על פני הקירור.
אופטימיזציה: בהתבסס על תוצאות הבדיקה, ערכו התאמות או אופטימיזציות הכרחיות לעיצוב. זה עשוי לכלול שינוי תצורת צרור הצינור, התאמת קצב הזרימה של האוויר ומדיום הקירור, או שיפור משטחי העברת החום.