【案例分析】空压机冷却器余热回收应用-第3页-北极星节能网

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2、改造前换热器传热系数和冷却水质量流量的计算

根据传热方程式

Q=kA△tm(3)

式中：k-传热系数(kW/(m2˙K))；

A-中间冷却器的换热面积(m2)；

△t-对数平均温差(K)。

及热平衡方程式

式中：c3-水的比热容(kJ/(kg˙K));

m2-中间冷却器冷却水的质量流量(kg/s);

t2'、t2"-中间冷却器进、出水温度(K);

改造前的中间冷却器换热面积的计算如下：

已知，改造前中间冷却器是由292根管长为1.2m、管子直径为12mm的管子组成，所以中间冷却器换热面积A=3.14×12×10-3×1.2×292=13.20m2。

因此，根据公式3和公式4能够计算出中间冷却器的传热系数k以及冷却水的质量流量m²。计算结果见表3。

3、改造后的中间冷却器的换热面积和冷却水的质量流量

为了满足纺织厂对用水温度的要求，冷却水的出水温度要求在60℃，进水为19℃的自来水。对于压缩空气，进出口温度差是保持不变的，空气质量流量已经通过公式(1)计算得出m1=1.37kg/s。所以根据公式(4)得出改造后中间冷却器的质量流量

因此，在换热器的计算中，要选择合理换热面积和传热系数的换热器。这里要综合阻力、换热效率、投资等问题。

为了研究以及改造的方便，选择的是现有的换热器形式，这样在承压、空气压降等方面都是符合要求的，只是改变现有换热器的面积。在面积改造上，是采用增加换热器的长度;改造前后中间冷却器的换热系数变化可以忽略不计。因此，利用公式(3)得出计算结果，见表4。

对比表3和表4，可以看出，经过改造之后，在得到60℃的热水时，中间冷却器的长度由以前的1.2m增加到1.33m，只增加了0.13m，增加的这部分长度对压缩空气带来的压降可以忽略，而且改造中间冷却器增加的成本也很少；对于冷却水的质量流量，由原来的2.94kg/s降低到了1.05kg/s，这样在水泵的能耗方面有了一定的减少。

原标题：案例分析丨空压机冷却器余热回收应用

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