Wzór i zasada obliczania sprężarki powietrza!
Jako praktykujący inżynier zajmujący się sprężarkami powietrza, oprócz zrozumienia wydajności produktu Twojej firmy, niezbędne są również niektóre obliczenia zawarte w tym artykule, w przeciwnym razie Twoje doświadczenie zawodowe będzie bardzo blade.
(Schemat ideowy, nie odpowiadający żadnemu konkretnemu produktowi w artykule)
1. Wyprowadzenie konwersji jednostek „standardowego kwadratu” i „sześcianu”
1Nm3/min (standardowy kwadrat) s1,07m3/min
Jak więc doszło do tej konwersji?O definicji standardowego kwadratu i sześcianu:
pV=nRT
W obu stanach ciśnienie, ilość materii i stałe są takie same, a różnicę stanowi jedynie temperatura (temperatura termodynamiczna K): Vi/Ti=V2/T2 (to znaczy prawo Gay-Lussaca)
Załóżmy, że V1, Ti to standardowe kostki, V2, T2 to kostki
Następnie: V1: V2=Ti: T2
Czyli: Vi: Vz=273:293
A więc: Vis1.07V2
Wynik: 1 Nm3/min. 1,07 m3/min
Po drugie, spróbuj obliczyć zużycie paliwa przez sprężarkę powietrza
W przypadku sprężarki powietrza o mocy 250 kW, masie 8 kg, wydajności 40 m3/min i zawartości oleju 3PPM, ile litrów oleju teoretycznie zużyje urządzenie, jeśli będzie pracować przez 1000 godzin?
odpowiedź:
Zużycie paliwa na metr sześcienny na minutę:
3x 1,2 = 36 mg/m3
, 40 metrów sześciennych na minutę, zużycie paliwa:
40×3,6/1000=0,144g
Zużycie paliwa po 1000 godzinach pracy:
-1000x60x0,144=8640g=8,64kg
W przeliczeniu na objętość 8,64/0,8=10,8 l
(Zawartość oleju smarowego wynosi około 0,8)
Powyższe jest tylko teoretycznym zużyciem paliwa, w rzeczywistości jest ono większe od tej wartości (wkład filtra oleju w dalszym ciągu spada), jeśli obliczymy to na podstawie 4000 godzin, 40-sześcienna sprężarka powietrza przepracuje co najmniej 40 litrów (dwie baryłki). z oleju.Zwykle podczas każdej konserwacji sprężarki powietrza o powierzchni 40 metrów kwadratowych tankuje się około 10-12 baryłek (18 litrów na baryłkę), a zużycie paliwa wynosi około 20%.
3. Obliczanie objętości gazu plateau
Oblicz przemieszczenie sprężarki powietrza z równiny na płaskowyż:
Formuła cytowania:
V1/V2=R2/R1
V1=objętość powietrza na równinie, V2=objętość powietrza na płaskowyżu
R1=stopień kompresji płaszczyzny, R2=stopień kompresji plateau
Przykład: Sprężarka powietrza ma moc 110 kW, ciśnienie wylotowe wynosi 8 barów, a natężenie przepływu wynosi 20 m3/min.Jakie jest przemieszczenie tego modelu na wysokości 2000 metrów?Zapoznaj się z tabelą ciśnienia barometrycznego odpowiadającą wysokości)
Rozwiązanie: Zgodnie ze wzorem V1/V2= R2/R1
(etykieta 1 jest gładka, 2 jest plateau)
V2=ViR1/R2R1=9/1=9
R2=(8+0,85)/0,85=10,4
V2=20×9/10,4=17,3m3/min
Następnie: objętość spalin tego modelu wynosi 17,3 m3/min na wysokości 2000 metrów, co oznacza, że jeśli ta sprężarka powietrza będzie używana na obszarach płaskowyżu, objętość spalin będzie znacznie zmniejszona.
Dlatego też, jeśli klienci na obszarach płaskowyżu potrzebują określonej ilości sprężonego powietrza, muszą zwrócić uwagę, czy pojemność skokowa naszej sprężarki powietrza może spełnić wymagania po tłumieniu na dużych wysokościach.
Jednocześnie wielu klientów zgłaszających swoje potrzeby, szczególnie tych zaprojektowanych przez instytut projektowy, zawsze lubi posługiwać się jednostką Nm3/min i przed obliczeniami należy zwrócić uwagę na przeliczenie.
4. Obliczanie czasu napełniania sprężarki powietrza
Ile czasu zajmuje sprężarce powietrza napełnienie zbiornika?Chociaż obliczenia te nie są zbyt przydatne, są dość niedokładne i mogą być w najlepszym przypadku jedynie przybliżone.Jednak wielu użytkowników nadal chce wypróbować tę metodę ze względu na wątpliwości co do rzeczywistej pojemności sprężarki powietrza, dlatego nadal istnieje wiele scenariuszy takich obliczeń.
Pierwsza to zasada tego obliczenia: w rzeczywistości jest to konwersja objętości dwóch stanów gazowych.Po drugie, jest to powód dużego błędu obliczeniowego: po pierwsze, nie ma warunku pomiaru na miejscu niektórych niezbędnych danych, jak np. temperatury, więc można to jedynie zignorować;po drugie, faktyczna funkcjonalność pomiaru nie może być dokładna, np. przejście do stanu napełniania.
Jednak nawet wtedy, jeśli zajdzie taka potrzeba, nadal musimy wiedzieć, jaki rodzaj metody obliczeniowej:
Przykład: Ile czasu zajmuje sprężarce powietrza o wydajności 10 m3/min i ciśnieniu 8 barów napełnienie zbiornika magazynującego gaz o pojemności 2 m3?Wyjaśnienie: Co jest pełne?Oznacza to, że sprężarka powietrza jest podłączona do 2 metrów sześciennych zbiornika gazu, a końcowy zawór wylotowy magazynu gazu Zamykaj go, aż sprężarka powietrza osiągnie 8 barów w celu rozładowania, a ciśnienie w zbiorniku gazu będzie również wynosić 8 barów .Ile czasu zajmuje ten czas?Uwaga: Czas ten należy liczyć od rozpoczęcia ładowania sprężarki powietrza i nie może uwzględniać poprzedniej konwersji gwiazda-trójkąt ani procesu konwersji częstotliwości w górę przez falownik.Z tego powodu rzeczywiste szkody wyrządzone na miejscu nie mogą być dokładne.Jeżeli w rurociągu podłączonym do sprężarki powietrza znajduje się obejście, błąd będzie mniejszy, jeśli sprężarka powietrza będzie w pełni obciążona i szybko zostanie przełączona na rurociąg w celu napełnienia zbiornika powietrza.
Najpierw najłatwiejszy sposób (oszacowanie):
Bez względu na temperaturę:
piVi=pzVz (prawo Boyle’a-Malliota) Dzięki temu wzorowi można stwierdzić, że zmiana objętości gazu jest w rzeczywistości stopniem sprężania
Wtedy: t=Vi/ (V2/R) min
(Numer 1 to objętość zbiornika powietrza, a 2 to przepływ objętościowy sprężarki powietrza)
t=2m3/ (10m3/9) min= 1,8min
Pełne naładowanie zajmuje około 1,8 minuty, czyli około 1 minuty i 48 sekund
po którym następuje nieco bardziej złożony algorytm
dla ciśnienia manometrycznego)
wyjaśnić
Q0 – Przepływ objętościowy sprężarki m3/min bez kondensatu:
Vk – objętość zbiornika m3:
T – czas napełniania min;
px1 – ciśnienie ssania sprężarki MPa:
Tx1 – temperatura ssania sprężarki K:
pk1 – ciśnienie gazu MPa w zbiorniku gazu na początku napełniania;
pk2 – Ciśnienie gazu MPa w zbiorniku gazu po zakończeniu napełniania i bilans cieplny:
Tk1 – temperatura gazu K w zbiorniku na początku ładowania:
Tk2 – Temperatura gazu K w zbiorniku gazu po zakończeniu ładowania gazu i równowaga termiczna
Tk – temperatura gazu K w zbiorniku.
5. Obliczanie zużycia powietrza przez narzędzia pneumatyczne
Sposób obliczania zużycia powietrza przez układ źródła powietrza każdego urządzenia pneumatycznego przy pracy przerywanej (natychmiastowe użycie i zatrzymanie):
Qmax- rzeczywiste maksymalne wymagane zużycie powietrza
Wzgórze – współczynnik wykorzystania.Uwzględnia się współczynnik, że wszystkie urządzenia pneumatyczne nie będą używane w tym samym czasie.Wartość empiryczna wynosi 0,95 ~ 0,65.Ogólnie rzecz biorąc, im większa liczba urządzeń pneumatycznych, tym mniejsze jednoczesne użycie i im mniejsza wartość, w przeciwnym razie tym większa wartość.0,95 dla 2 urządzeń, 0,9 dla 4 urządzeń, 0,85 dla 6 urządzeń, 0,8 dla 8 urządzeń i 0,65 dla więcej niż 10 urządzeń.
K1 – Współczynnik wycieku, wartość dobierana jest w kraju od 1,2 do 15
K2 – Współczynnik zapasowy, wartość wybierana jest z zakresu 1,2~1,6.
K3 – Współczynnik nierównomierności
Uwzględnia, że w obliczeniach średniego zużycia gazu w systemie źródła gazu występują nierówne współczynniki i jest ustawiony tak, aby zapewnić maksymalne wykorzystanie, a jego wartość wynosi 1,2
~1,4 Wybór wentylatora domowego.
6. Jeżeli ilość powietrza jest niewystarczająca, oblicz różnicę objętości powietrza
Ze względu na wzrost zużycia powietrza przez urządzenia, dopływ powietrza jest niewystarczający i można określić ilość sprężarek powietrza, które należy dodać, aby utrzymać znamionowe ciśnienie robocze.formuła:
Q Real – natężenie przepływu sprężarki powietrza wymagane przez system w stanie rzeczywistym,
QOriginal – natężenie przepływu pasażerów oryginalnej sprężarki powietrza;
Pakt – ciśnienie MPa możliwe do osiągnięcia w rzeczywistych warunkach;
P oryginalne – ciśnienie robocze MPa, jakie można uzyskać przy pierwotnym zastosowaniu;
AQ - przepływ objętościowy do zwiększenia (m3/min)
Przykład: Oryginalna sprężarka powietrza ma 10 metrów sześciennych i 8 kg.Użytkownik zwiększa sprzęt, a aktualne ciśnienie sprężarki powietrza może osiągnąć tylko 5 kg.Zapytaj, ile sprężarki powietrza należy dodać, aby zaspokoić zapotrzebowanie na powietrze wynoszące 8 kg.
AQ=10* (0,8-0,5) / (0,5+0,1013)
s4,99m3/min
Dlatego: wymagana jest sprężarka powietrza o pojemności skokowej co najmniej 4,99 metra sześciennego i 8 kilogramów.
W rzeczywistości zasada tego wzoru jest następująca: obliczając różnicę od ciśnienia docelowego, uwzględnia się część bieżącego ciśnienia.Stosunek ten odnosi się do natężenia przepływu aktualnie używanej sprężarki powietrza, czyli uzyskuje się wartość z docelowego natężenia przepływu.
