Спосіб контактного охолодження стисненого повітря в турбокомпресорах

Спосіб контактного охолодження стисненого повітря в турбокомпресорах, що полягає в змішуванні повітря з розпиленою водою і наступним 3 16296 4 ється холодна вода, що розпилюється й змішуєтьтрати стисненого повітря, вологовміст повітря при ся з повітрям. В повітряно-водяній суміші, що цьому (8,8г/кг) нижче, ніж на вході в апарат утворилася, відбувається інтенсивний тепломасо(9,6г/кг). З кривої 4 видно, що температура нагріобмін, при якому повітря охолоджується, а вода вання води (38,2°С) при цьому не перевищує темнагрівається, осушення повітря проходить за раператури повітря по мокрому термометрі розрахохунок конденсації водяного пару, що міститься в ваної по вологовмісту на вході в апарат (39,5°С). ньому, на краплях холодної води з температурою З кривих 2 і 3, також, видно, що збільшення нижче температури повітря по мокрому термометвитрати води вище зазначених значень приводить рі. Це забезпечується регламентуванням подачі до зниження вологовмісту повітря, але значне підводи, витрата якої (у кг/с) для діапазону абсолютвищення витрати не доцільно через збільшення них тисків повітря 0,2-0,5МПа з початковою темпециркуляційної витрати в системі охолодження і, як ратурою 100-160°С, складає 5-7 відносини його наслідок, зростанню втрат води з краплинним відмасової витрати (у кг/с) до його густини (у кг/м3), а, несенням у градирні й підвищенню витрат електтакож, початкової швидкості повітря щодо води, роенергії на привід циркуляційного насоса. що для інтенсифікації теплообміну з метою компеТаким чином, встановлені значення співвіднсації виділення схованого тепла через конденсаношень вода-повітря з достатньою точністю відпоцію води при осушенні повітря (у м/с), кратна 25-30 відають заявленим. Аналогічні результати, отригустинам повітря (у кг/м3). Зазначені параметри мані і для інших початкових параметрів повітря в стисненого повітря відповідають проміжному охозаявленому діапазоні температур і тисків. лодженню повітря в шахтних турбокомпресорах. Збільшення початкової швидкості повітря щоЗаявлені режими підтверджуються результадо води, обумовлене діаметром горловини труби тами чисельних експериментів на комп'ютерній Вентурі приводить, з одного боку, до інтенсифікамоделі шахтного турбокомпресора з пристроєм ції те-пломасообміну і поліпшенню охолодження контактного охолодження стисненого повітря. Поповітря і, внаслідок цього, підвищенню тиску повічаткові умови й витрати середовищ обрані, вихотря на виході із секції. З іншого боку - до підвидячи з номінальних початкових умов шахтного щення гідравлічного опору апарата й зниженню турбокомпресора (параметри повітря на вході в тиску. Таким чином, оптимальна швидкість у горкомпресор: тиск 0,98·10-5Па, температура 20°С, ловині змішувача відповідає максимуму тиску повологовміст 10,0г/кг; температура холодної води вітря на виході із секції турбокомпресора, і мінімуtw1=20°C). Температура, абсолютний тиск і вологому енерговитрат. вміст повітря на вході в перший проміжний повітЯк видно з кривої 5 і кривої 7 початкова швидроохолоджувач за результатами чисельних експекість повітря, що відповідає максимальному тиску риментів складають 126°С, 0,26МПа і 10,0г/кг, на виході із секцій стиску турбокомпресора для відповідно; у другий - 152°С, 0,474МПа і 9,6г/кг, першого проміжного повітроохолоджувача складає відповідно. близько 90м/с, для другого - близько 60м/с. ТемЯк видно з кривої 1 для реалізації режиму пература повітря, при цьому, на виході з першого охолодження й осушення повітря, у перший проповітроохолоджувача складає 44,9°С (крива 6), із міжний повітроохолоджувач холодна вода повинна другого - 43,2°С (крива 8). подаватися в кількості: не менш 2,4 масові витрати Таким чином, отримані значення оптимальних стисненого повітря, вологовміст повітря при цьому початкових швидкостей повітря щодо води з дос(9,7г/кг) нижче, ніж на вході в апарат (10г/кг). З татньою точністю відповідають заявленим. Аналокривої 2 видно, що температура нагрівання води гічні результати отримані і для інших початкових (26,8°С), при цьому, не перевищує температури параметрів повітря в заявленому діапазоні темпеповітря по мокрому термометрі розрахованої по ратур і тисків. вологовмісту на вході в апарат (27,3°С). Даний спосіб був реалізований на дослідноЯк видно з кривої 3 для реалізації режиму промисловій установці. Зареєстровані параметри охолодження й осушення повітря, у другий промів порівнянні з базовим повітроохолоджувачем жний повітроохолоджувач холодна вода повинна приведені в табл.1. подаватися в кількості: не менш 1,5 масової виТаблиця 1 Результати порівняльних іспитів повітроохолоджувачів турбокомпресора Параметри 1 Тиск повітря абсолютний, МПа Співвідношення вода-повітря Початкова температура, °С - повітря - води Кінцева температура, °С - повітря - води Повітроохолоджувач базовий заявлений 2 3 0,48 0,48 1,0 1,8 150 20 150 20 55 41 45 33 5 16296 6 Продовження таблиці 1 1 2 Дослідно-промислові іспити показали високу ефективність заявленого способу, що забезпечує стабільну роботу системи охолодження турбокомпресора, а також зниження експлуатаційних витрат за рахунок нормалізації температурного режиму й економії води. Комп’ютерна верстка М. Мацело 3 9,5 10,2 Вологовміст повітря, г/кг - початковий - кінцевий 9,5 7,0 Джерела використаної інформації: 1. Степанов А. И. Центробежные и осевые компрессоры, воздуходувки и вентилляторы.-М: МАШГИЗ, 1960. - С.216-217. 2. Патент 2187А, бюл. №9, від 15.10.2001. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601