Porównanie intercooler i kolumka powietrza
Porównanie intercooler i kolumka powietrza
Intercooler
Intercooler to wymiennik ciepła, który jest umieszczony między stadiami sprężarki powietrza z wieloma etapami. Jego główną funkcją jest ochłodzenie powietrza, które zostało sprężone w pierwszym etapie przed wejściem na drugi etap kompresji. Na przykład w dwuetapowym sprężarce powietrza powietrze jest najpierw sprężane w etapie pierwotnym, a następnie przechodzi przez intercooler, aby zmniejszyć jego temperaturę. To chłodzone powietrze jest następnie sprężane dalej w drugim etapie. Intercooler znajduje się w jednostce sprężarki powietrza, między różnymi etapami kompresji.
Aftercooler
Z drugiej strony aftercooler jest umieszczany na wyjściu sprężarki powietrza. Po przejściu powietrza przez wszystkie etapy kompresji i osiągnęło końcowe ciśnienie rozładowania, wchodzi on do ochrony. Rolą AfterCooler jest ochłodzenie powietrza, które ma zostać dostarczone do końca - użyj aplikacji, takiej jak narzędzie pneumatyczne, zbiornik magazynowy lub proces wymagający sprężonego powietrza. Jest to ostatni komponent w systemie chłodzenia sprężarki powietrza, położonego po końcowym etapie kompresji.
Cel i korzyści chłodzenia
Intercooler
Zwiększona wydajność kompresji: Przez chłodzenie powietrza między etapami kompresji intercooler zmniejsza pracę wymaganą dla kolejnego etapu kompresji. Zgodnie z prawem gazu idealnego (PV=NRT), chłodzenie powietrza zmniejsza jego objętość (pod stałym ciśnieniem), co oznacza, że potrzebna jest mniejsza praca do dalszego kompresji. Na przykład w kompresorze z dwoma etapami intercooler może zmniejszyć całkowite zużycie energii sprężarki do 15 - 20% w porównaniu do jednoosobowej sprężarki bez intercoolingu.
Zapobieganie przegrzaniu: sprężające powietrze wytwarza ciepło. Jeśli powietrze nie jest chłodzone między etapami, temperatura może wzrosnąć do poziomu, który może uszkodzić składniki sprężarki. Intercooler pomaga utrzymać temperaturę w bezpiecznym zakresie operacyjnym, zwiększając w ten sposób trwałość i niezawodność sprężarki. Na przykład w sprężarkach powietrza o wysokim ciśnieniu intercooler może zapobiec przekroczeniu granic temperatury materiału dla zaworów i tłoków sprężarki.
Aftercooler
Usunięcie wilgoci: Gdy powietrze jest sprężone, jego punkt rosy wzrasta. Kiedy gorące, sprężone powietrze ze sprężarki jest chłodzone w porzewnicy, wilgoć w powietrzu kondensuje się. Jest to korzystne, ponieważ zmniejsza ilość pary wodnej, która wchodzi do sprzętu lub magazynu niższego szczebla. Na przykład w układzie pneumatycznym woda w sprężonym powietrzu może powodować korozję w rurach i uszkodzić narzędzia pneumatyczne. Za pomocą aftercooler zawartość wody można znacznie zmniejszyć, poprawiając jakość sprężonego powietrza.
Ulepszona wydajność końcowa: Wiele zastosowań końcowych sprężonego powietrza wymaga, aby powietrze było w niższej temperaturze. Na przykład w sprayu - kabinie malarskiej chłodne powietrze jest niezbędne dla lepszej atomizacji farby i jakości. Aftercooler ochładza powietrze do odpowiedniej temperatury dla takich zastosowań, poprawiając ogólną wydajność sprzętu za pomocą sprężonego powietrza.
Mechanizmy projektowania i przenoszenia ciepła
Intercooler
Kompaktowa konstrukcja: Intercoolers są często zaprojektowane tak, aby były stosunkowo kompaktowe, ponieważ są zintegrowane w obudowie sprężarki. Zazwyczaj mają mniejszy obszar wymiany ciepła w porównaniu do ochrony po raz. Projekt koncentruje się na wydajnym przeniesieniu ciepła w ograniczonej przestrzeni. Zwykle stosują projekty wymienników Fin-and-Tube lub Tale-and Fin. W intercoolera z płetwem i rurki gorące powietrze przechodzi przez rurki otoczone płetwami. Płetwy zwiększają powierzchnię do przenoszenia ciepła do pożywki chłodzącej, która jest zwykle powietrza lub woda.
Projekt wysokiego ciśnienia: Intercoolers muszą być w stanie wytrzymać różnice pod wysokim ciśnieniem między dwoma etapami sprężarki. Materiały zastosowane w ich konstrukcji są wybierane ze względu na ich właściwości wytrzymałości i odporności na ciśnienie. Rurki i ogólna konstrukcja są zaprojektowane do obsługi pulsującego przepływu powietrza pod wysokim ciśnieniem, który występuje podczas procesu kompresji.
Aftercooler
Większy obszar wymiany ciepła: Pojedynki mają zwykle większy obszar wymiany ciepła, ponieważ muszą schłodzić całą objętość powietrza rozładowanego ze sprężarki do stosunkowo niskiej temperatury. Mogą korzystać z różnych wzorów wymienników ciepła, takich jak skorupa i rurka, talerz lub chłodzony powietrzem płetwy i rurka. W pojemniku po skorupce i rurce gorące sprężone powietrze przechodzi przez rurki, a podłoże chłodzące (zwykle woda) krąży w skorupce wokół rur w celu pochłaniania ciepła.
Drenaż kondensatu: Aftercoolers są zaprojektowane z systemami odwadniającymi kondensat. Ponieważ proces chłodzenia w porzuceniu aftercolder powoduje kondensowanie wilgoci, musi istnieć sposób na wyczerpanie tej wody z systemu. System drenażowy zwykle składa się z zaworu odpływowego i komory zbierania, aby upewnić się, że woda skondensowana jest regularnie usuwana, aby zapobiec jej wprowadzeniu do strumienia sprężonego powietrza.
