[发明专利]一种用于空压机进气预处理的表冷器系列化设计方法

权利要求书

1.一种用于空压机进气预处理的表冷器系列化设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、根据空压机产气量G，计算表冷器冷量Q：

Q＝G_m·(h₁-h₂)

上式中，h₁为进风空气比焓，h₂为出风空气比焓，ρ_m为空气密度；

步骤2、根据表冷器冷量Q，确定表冷器盘管参数；

步骤3、根据所述产气量G、表冷器盘管参数、空气参数及流体参数计算表冷器能达到的全热效率E′_g，并利用所需要的全热效率E_g对所述表冷器能达到的全热效率E′_g进行验证。

2.根据权利要求1所述的一种用于空压机进气预处理的表冷器系列化设计方法，其特征在于，所述表冷器盘管参数包括：铜管外径d₀、铜管内径d_i、铜管壁厚δ、铜管孔距S₁、铜管排距S₂、翅片厚度δ_f、每英寸翅片片数N_f、波纹翅片的半波长X_f、波纹翅片的波高P_d、孔数N₁、排数N₂、铜管迎风面长度L₀、回路形式L_S、翅片根部直径d_b、翅片间距S_f、表冷器通流截面积f_w、每米管长铜管外翅片表面积f_f、每米管长总外表面积f₀、每米管长翅片间基管外表面积f_b。

3.根据权利要求2所述的一种用于空压机进气预处理的表冷器系列化设计方法，其特征在于，步骤3的具体步骤为：

步骤3.1、计算表冷器换热面积F：

F＝a·N₂·F_y

上式中，a为肋通系数，F_y为表冷器迎风面积；

步骤3.2、计算表冷器的总换热系数K_S：

上式中，ξ为表冷器的析湿系数，τ为肋化系数，R＝S₁/2，r₀为铜管外半径，λ_铜为铜的导热系数，λ_铝为铝的导热系数，α_w为表冷器流体侧换热系数，α_a为表冷器空气侧换热系数；

步骤3.3、计算表冷器能达到的全热效率E′_g，所述表冷器能达到的全热效率E′_g与所需要的全热效率E_g的差值小于0.001，完成验证，表冷器能达到的全热效率E′_g和所需要的全热效率E_g的计算方法如下：

上式中，c_p为空气的定压比热容，t₁为表冷器的空气进口温度、t_w1为进水温度、t_w2为出水温度及t₂为空气出口温度。

4.根据权利要求3所述的一种用于空压机进气预处理的表冷器系列化设计方法，其特征在于，步骤3.2中所述表冷器空气侧换热系数α_a的计算公式为：

α_a＝j·G_ρ·(1000c_p)·Pr^-2/3

v_max＝v_y/ε

上式中，Pr为空气状态参数，G_ρ为空气质量流速，ε为表冷器净面比。

5.根据权利要求3所述的一种用于空压机进气预处理的表冷器系列化设计方法，其特征在于，步骤3.2中所述表冷器流体侧换热系数α_w的计算公式为：

上式中，ρ_w为管内流体密度，W为管内流体流量，c_w为流体的比热容，λ_w为流体导热系数。