羅茨泵的換熱器的相關(guān)計(jì)算

2009-08-13 楊乃恒 東北大學(xué)

  羅茨泵工作,要用一個(gè)冷卻器(或稱換熱器裝在泵的排氣口部位上,這個(gè)換熱器要做相應(yīng)的匹配,如圖16)

  凡是把熱量從一種較熱的流體傳給另一種較冷的流體的設(shè)備統(tǒng)稱換熱器。通常使用表面式換熱器。熱流體和冷流體可以平行流動(dòng)和交叉流動(dòng),有“順流”、“逆流”和“橫流”之分。

  熱交換器可以用在多級(jí)羅茨泵機(jī)組作中間冷卻用,亦可用在氣冷式羅茨泵上。在氣體循環(huán)冷卻的羅茨泵中,熱交換器是直接裝在泵的排氣出口,借助已被冷卻的氣體回流到泵腔來(lái)作為冷卻氣體,保護(hù)泵,防止過(guò)載。

  熱交換器有管狀的、翅片式的,前者3KW的電機(jī)配1m2冷卻面積,后者1KW的電配1m2冷卻面積。其熱交換器的性能計(jì)算,可用下式:

  其換熱面積F為:

 

  其計(jì)算以壓縮功率為確定熱量Q的基礎(chǔ)。為了防止過(guò)熱,熱量必須通過(guò)熱交換器給帶走散失。

  舉例:電機(jī)功率P=15kw,氣體入口溫度120℃,出口溫度50℃,冷卻水入口溫度30℃,出口溫度為40℃,換熱系數(shù)K=50(翅片式)K=80(管狀)(K值適用的壓力范圍從大氣壓到5000pa)

  熱氣體的入口溫度t 1'=120℃,冷氣體出口溫度t 1''=50℃,冷卻水入口溫度t 2'=30℃,冷卻水出口溫度t 2''=40℃,因此,(Δt)' =120-30=90℃,(Δt) '' =50-40=10℃,平均溫差Δt為

  對(duì)于翅片冷卻器K≈50

  近似法按1KW配1m2,故15KW為15m2,對(duì)于管狀冷卻器,K≈180

  按3KW配1m2冷卻面積,15KW為15m2,計(jì)算值與近似值相差1.98倍和1.64倍,由試驗(yàn)確定為準(zhǔn)。

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