罗茨泵的换热器的相关计算

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)东北大学 作者:杨乃恒

  罗茨泵工作,要用一个冷却器(或称换热器装在泵的排气口部位上,这个换热器要做相应的匹配,如图16)

  凡是把热量从一种较热的流体传给另一种较冷的流体的设备统称换热器。通常使用表面式换热器。热流体和冷流体可以平行流动和交叉流动,有“顺流”、“逆流”和“横流”之分。

  热交换器可以用在多级罗茨泵机组作中间冷却用,亦可用在气冷式罗茨泵上。在气体循环冷却的罗茨泵中,热交换器是直接装在泵的排气出口,借助已被冷却的气体回流到泵腔来作为冷却气体,保护泵,防止过载。

  热交换器有管状的、翅片式的,前者3KW的电机配1m2冷却面积,后者1KW的电配1m2冷却面积。其热交换器的性能计算,可用下式:

  其换热面积F为:

 

  其计算以压缩功率为确定热量Q的基础。为了防止过热,热量必须通过热交换器给带走散失。

  举例:电机功率P=15kw,气体入口温度120℃,出口温度50℃,冷却水入口温度30℃,出口温度为40℃,换热系数K=50(翅片式)K=80(管状)(K值适用的压力范围从大气压到5000pa)

  热气体的入口温度t 1'=120℃,冷气体出口温度t 1''=50℃,冷却水入口温度t 2'=30℃,冷却水出口温度t 2''=40℃,因此,(Δt)' =120-30=90℃,(Δt) '' =50-40=10℃,平均温差Δt为

  对于翅片冷却器K≈50

  近似法按1KW配1m2,故15KW为15m2,对于管状冷却器,K≈180

  按3KW配1m2冷却面积,15KW为15m2,计算值与近似值相差1.98倍和1.64倍,由试验确定为准。

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