Zu den Kühlproblemen von luftgekühlten Kompressoren
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Liebe Experten, der Threadersteller hat ein Konstruktionsprojekt: Es geht darum, Sauerstoff bei Normaldruck auf 150 Atmosphären zu komprimieren. Die Nennmenge des Flusses beträgt 10 Liter pro Minute. Dabei wird eine vierstufige Kompression verwendet; das Druckverhältnis pro Stufe liegt bei 3,5. Es handelt sich dabei um einen kleinen, hochdruckfähigen Kompressor, der aus Zylindern mit doppelter Wirkung besteht. Die vorherige Tätigkeit des Threadbetreibers lag im Bereich des Maschinendesigns, weshalb er nur wenig Wissen über Wärmeübertragung besitzt. Ich habe kürzlich das von Yang Shiming und Tao Wenquan herausgegebene Buch „Wärmeübertragung“ noch einmal durchgelesen, doch es gibt immer noch viele Unklarheiten. Ich frage Sie alle: Wenn die Einlasslufttemperatur 25 °C beträgt und die theoretische Abgastemperatur 146 °C ausfällt, kann dann allein durch die Kühlrippen außerhalb des Zylinders eine erzwungene Luftkühlung eingesetzt werden, um die Abgastemperatur auf 30–35 °C zu begrenzen? Wenn das nicht möglich ist, auf welche Ebene kann die Abgastemperatur durch erzwungene Kühlung mit Luft gesenkt werden? Gibt es weitere Maßnahmen, um eine Kühlung zu erreichen?
Der Threadersteller kann versuchen, den Tank mit zirkulierendem Wasser abzukühlen.
Die Zylinder der Kolbenkompressoren in unserer Fabrik sind alle wassergekühlt! Die Wirkung ist stabiler
Wie kann LZ nur so denken oder sich in eine Sackgasse manövrieren! :Lol, ich habe noch nie mit der Konstruktion von Maschinen zu tun gehabt. Aber aufgrund meiner jahrelangen Erfahrung kann man sagen, dass es bei der Kühlung von 146 Grad auf 35 Grad definitiv nicht ausreicht, wenn man nur auf die Kühlung der Zylinder setzt. Üblich ist es, an den Ausgängen jeder Kompressorstufe Kühler anzubringen – so lässt sich theoretisch jede gewünschte Temperatur erreichen. Natürlich ist auch eine wassergekühlte Hülle um die Zylinder notwendig.
Danke für den Tipp. Die Anforderungen an das Design sind, dass es tragbar sein soll, daher ist eine Kühlung durch Luft am besten.
Danke für den Tipp. Die in meiner Designaufgabe geforderte Durchflussmenge ist sehr gering – nur 10 L/min – daher möchte ich direkt eine erzwungene Luftkühlung verwenden.
Nimmt bescheiden die Kritik des Thread-Besitzers entgegen. Ich überlege, eine Zwangskühlung zu verwenden, weil der Durchfluss des Kompressors sehr gering ist – 10 Liter pro Minute – und seine Wärmeentstehungskapazität sehr niedrig ist. Außerdem sind alle kleinen Luftkompressoren auf dem Markt luftgekühlt. Nur ist ihr Gesamtdruck nicht hoch. Und meine Anforderungen sind hoch – 150.
Klasse 4, hoher Druck – das Gesamtvolumen des Kompressors sollte auch nicht zu klein sein. Der Kühler kann unter der Basis des Kompressors platziert werden. Ähnlich wie bei den üblichen Mikrokompressoren mit niedrigem Druck, bei denen der Kompressor über dem Gasbehälter angeordnet ist. Wenn es wirklich nicht anders geht, kann man das Viertelstufe-System in ein Fünftelstufe-System umwandeln – dadurch wird das Verdichtungsverhältnis geringer. Dadurch wird die Abgastemperatur nicht mehr so hoch sein. Mit Kühlung durch Luft ist das dann möglich. Außerdem darf man nicht nur den Endausstoß berücksichtigen – wie hoch sind die Abgastemperaturen in den vorherigen Stufen? Falls das gleiche Problem auftritt, muss auch das Problem der Zwischenkühlung gelöst werden.
Vielen Dank für den Tipp. Der Sauerstofffluss von 10 L/min bezieht sich auf den Luftfluss in dem ersten Zylinder, also auf den Sauerstofffluss, der aufgepresst werden muss. Unter Berücksichtigung von Faktoren wie Leckagen ergibt sich, dass das Arbeitsvolumen der Zylinder der vierten Stufe sehr klein ist – es beträgt jeweils 0,9140 L, 0,2672 L, 0,08 L und 0,0232 L. Daher wird geschätzt, dass das Gesamtvolumen des Kompressors nicht sehr groß sein wird. Ich hoffe, dass die Unvollkommenheit der Zwischekühlung nahe 0 liegt, das heißt, ich möchte, dass die Einlasstemperatur in jeder Stufe auf etwa die Anfangseinlasstemperatur (25 °C) sinkt. Es scheint, dass das Kühlsystem neu entworfen werden muss. Es ist wirklich, als lägen zwischen den Berufen Berge – ich werde es mir ernsthaft überlegen.