エアコンプレッサーユニット熱回収システム用のフィン付きチューブ熱交換器の選択
エアコンプレッサーユニット熱回収システム用フィンチューブ熱交換器の選択
熱伝導性能
熱交換要件
まず、エアコンプレッサグループの熱回収システムの熱交換要件を定義する必要があります。これは、コンプレッサーの出力、運転時間、発生する廃熱の温度などの要因によって異なります。例えば、高出力のコンプレッサーは長時間連続運転すると大量の廃熱が発生するため、それに見合った熱交換容量を満たすフィンチューブ熱交換器を選定する必要があります。熱バランス計算を使用して、必要な熱交換容量を決定できます。つまり、熱い流体によって放出される熱は、冷たい流体によって吸収される熱に等しいということです。コンプレッサーユニットの実際の動作条件に基づいて、高温流体（高温圧縮空気など）と低温流体（水など）の温度上昇が予想されるパラメータを決定し、必要な熱量を計算します。適切な熱交換器の選択に基づいて熱交換を行います。
熱伝達効率
フィンチューブ熱交換器の熱伝達効率に注目してください。前述したように、フィンの種類 (フラット フィン、コルゲート フィン、ニードル フィンなど)、フィンの間隔、フィンの高さ、流体の流量はすべて熱伝達効率に影響します。選定の際には、これらの要素を総合的に考慮する必要があります。たとえば、コルゲート フィンの熱伝達効率は比較的高くなります。これは、流体に強い乱れを生じさせ、対流による熱伝達を高めることができるためです。ただし、同時に、このタイプのフィンは流体抵抗のわずかな増加を引き起こします。システムが流体抵抗の影響を受けにくく、高い熱伝達効率が必要な場合は、コルゲートフィン付きチューブ熱交換器がより良い選択となる可能性があります。
流体の適合性
熱流体の特性
エアコンプレッサーユニットの熱回収システムにおける熱流体の特性を考慮してください。熱流体が高温の圧縮空気の場合は、圧力、温度、湿度、不純物（オイルミストなど）に注意してください。オイルミストを含む圧縮空気の場合は、耐油性があり、油汚れによる伝熱性能の低下のないフィンチューブ熱交換器を選定する必要があります。一部のフィン付きチューブ熱交換器は、フィン表面が親油性または疎油性が良好になるように特別に処理されているため、この状況に適しています。
低温流体の特性
繰り返しますが、冷たい流体の特性が重要です。冷媒が水の場合、腐食性物質の有無、硬度など水質を考慮することが重要です。 硬度が高い水の場合、フィン表面にスケールが発生する場合があります。熱交換効果に影響を与える熱交換器の性能を考慮し、スケールの洗浄が容易な熱交換器やスケール防止性能を備えた熱交換器を選択する必要があります。低温流体が他の液体や気体の場合、その特定の化学的特性、温度、圧力などに従って、フィンチューブ熱交換器の適切な材質と構造を選択し、長期間安定して動作できるようにします。時間。
スペースと設置要件
スペースの制限
エアコンプレッサー室のスペースは重要な要素です。フィンチューブ熱交換器は、あまりスペースをとらずにコンプレッサー室に合理的に設置できる必要があります。機械室のスペースが限られている場合は、コンパクトな熱交換器を選択する必要があります。例えば、高効率の小型フィンチューブ熱交換器では、特殊な折り曲げフィンや多層構造を採用し、熱交換面積を確保しながら設置面積や占有スペースを大幅に削減することができます。
設置方法
横置き、縦置きなど熱交換器の設置方法をご検討ください。設置モードが異なれば、システムの配管接続や流体の流れの分配に対する要件も異なります。また、熱交換器の重量を考慮して、機械室の床または支持構造がその重量に耐えられるかどうかを確認してください。また、設置場所は、フィン付きチューブなどの部品の取り外しや清掃が容易にできるなど、メンテナンスや分解整備に便利な場所である必要があります。
圧力と耐圧性
熱流体圧力
エアコンプレッサーユニットによって生成される熱流体 (圧縮空気など) は、通常、特定の圧力になっています。フィンチューブ熱交換器は、安全な動作を保証するために、熱流体の最大圧力に耐えることができなければなりません。エアコンプレッサユニットの使用圧力範囲に応じて、十分な耐圧を備えた熱交換器を選定することが重要です。一般に、熱交換器の設計圧力は、熱流体の可能な最高圧力より大きくする必要があり、一定の安全率を考慮する必要があります。たとえば、高温流体の最大使用圧力が 1.0MPa の場合、設計圧力 1.6MPa のフィンチューブ熱交換器を選択するのが適切です。
低温流体圧力
同様に、ポンプが水中に特定の圧力を生成する閉ループ水システムなど、冷たい流体には特定の圧力がかかる場合があります。特に熱い流体と冷たい流体の間に大きな圧力差がある場合、熱交換器が冷たい流体の圧力に耐えられることを確認し、この圧力差に耐えられる熱交換器を選択することが重要です。管板の変形やフィンチューブの破断など、熱交換器の損傷を防ぎます。
