عامه پسند: فرمول ها و اصول محاسبه کمپرسور هوا!

فرمول و اصل محاسبه کمپرسور هوا!

به عنوان یک مهندس مجرب کمپرسورهای هوا، علاوه بر درک عملکرد محصول شرکت خود، برخی از محاسبات مربوط به این مقاله نیز ضروری است، در غیر این صورت، سابقه حرفه ای شما بسیار کم رنگ خواهد بود.

(نمودار شماتیک، مطابق با محصول خاصی در مقاله نیست)

1. استخراج تبدیل واحد "مربع استاندارد" و "مکعب"
1Nm3/min (مربع استاندارد) s1.07m3/min
بنابراین، چگونه این تبدیل به وجود آمد؟درباره تعریف مربع و مکعب استاندارد:
pV=nRT
تحت این دو حالت، فشار، مقدار ماده و ثابت ها یکسان هستند و تفاوت فقط در دما (دمای ترمودینامیکی K) استنباط می شود: Vi/Ti=V2/T2 (یعنی قانون گی لوساک)
فرض کنید: V1، Ti مکعب های استاندارد، V2، T2 مکعب هستند
سپس: V1: V2=Ti: T2
یعنی: Vi: Vz=273: 293
بنابراین: Vis1.07V2
نتیجه: 1Nm3/mins1.07m3/min

دوم، سعی کنید مصرف سوخت کمپرسور هوا را محاسبه کنید
برای یک کمپرسور هوا با 250 کیلو وات، 8 کیلوگرم، جابجایی 40 متر مکعب در دقیقه و مقدار روغن 3 پی پی ام، اگر 1000 ساعت کار کند، واحد به صورت تئوری چند لیتر روغن مصرف می کند؟
پاسخ:
مصرف سوخت در هر متر مکعب در دقیقه:
3x 1.2=36mg/m3
مصرف سوخت 40 متر مکعب در دقیقه:
40×3.6/1000=0.144 گرم
مصرف سوخت پس از 1000 ساعت کارکرد:
-1000x60x0.144=8640g=8.64kg
تبدیل به حجم 8.64/0.8=10.8L
(ضرورت روغن روان کننده حدود 0.8 است)
موارد فوق صرفاً مصرف تئوری سوخت است، در واقع بیشتر از این مقدار است (فیلتر هسته جداکننده روغن همچنان رو به کاهش است)، اگر بر اساس ساعت 4000 محاسبه شود، یک کمپرسور هوای 40 مکعبی حداقل 40 لیتر (دو بشکه) کار می کند. از نفتمعمولاً برای هر تعمیر و نگهداری یک کمپرسور هوای 40 متر مربعی حدود 10-12 بشکه (18 لیتر در بشکه) سوخت گیری می شود و مصرف سوخت حدود 20 درصد است.

3. محاسبه حجم گاز فلات
محاسبه جابجایی کمپرسور هوا از دشت به فلات:
فرمول استناد:
V1/V2=R2/R1
V1 = حجم هوا در منطقه دشت، V2 = حجم هوا در منطقه فلات
R1=نسبت تراکم دشت، R2=نسبت تراکم فلات
به عنوان مثال: کمپرسور هوا 110 کیلو وات، فشار اگزوز 8 بار، و سرعت جریان حجمی 20 متر مکعب در دقیقه است.جابجایی این مدل در ارتفاع 2000 متری چقدر است؟به جدول فشار فشارسنج مربوط به ارتفاع مراجعه کنید)
راه حل: طبق فرمول V1/V2=R2/R1
(برچسب 1 ساده است، 2 فلات است)
V2=ViR1/R2R1=9/1=9
R2=(8+0.85)/0.85=10.4
V2=20×9/10.4=17.3m3/min
سپس: حجم اگزوز این مدل در ارتفاع 2000 متری 17.3 متر مکعب در دقیقه است که در صورت استفاده از این کمپرسور هوا در مناطق فلات، حجم اگزوز به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
بنابراین، اگر مشتریان در مناطق فلات به مقدار مشخصی هوای فشرده نیاز دارند، باید توجه داشته باشند که آیا جابجایی کمپرسور هوای ما می‌تواند الزامات را پس از تضعیف ارتفاع بالا برآورده کند یا خیر.
در عین حال، بسیاری از مشتریانی که نیازهای خود را مطرح می کنند، به ویژه آنهایی که توسط موسسه طراحی طراحی شده است، همیشه دوست دارند از واحد Nm3/min استفاده کنند و باید قبل از محاسبه به تبدیل توجه کنند.

4. محاسبه زمان پر شدن کمپرسور هوا
چقدر طول می کشد تا یک کمپرسور هوا مخزن را پر کند؟اگرچه این محاسبه چندان مفید نیست، اما کاملاً نادرست است و در بهترین حالت فقط می تواند یک تقریبی باشد.با این حال، بسیاری از کاربران هنوز به دلیل تردید در مورد جابجایی واقعی کمپرسور هوا، مایلند این روش را امتحان کنند، بنابراین هنوز سناریوهای زیادی برای این محاسبه وجود دارد.
اولی اصل این محاسبه است: در واقع تبدیل حجم دو حالت گازی است.دوم دلیل خطای محاسباتی بزرگ است: اولاً، هیچ شرطی برای اندازه گیری برخی از داده های ضروری در محل، مانند دما وجود ندارد، بنابراین فقط می توان آن را نادیده گرفت.دوم، عملکرد واقعی اندازه گیری نمی تواند دقیق باشد، مانند تغییر وضعیت پر کردن.
با این حال، حتی اگر نیازی وجود داشته باشد، هنوز باید بدانیم چه نوع روش محاسبه ای:
مثال: چقدر طول می کشد تا یک کمپرسور هوای 10m3/min و 8bar یک مخزن ذخیره گاز 2m3 را پر کند؟توضیح: پر است؟یعنی کمپرسور هوا با 2 متر مکعب گاز وصل شده و شیر انتهایی اگزوز ذخیره گاز آن را ببندید تا کمپرسور هوا به 8 بار برسد تا تخلیه شود و فشار گیج جعبه ذخیره گاز نیز 8 بار باشد. .این زمان چقدر طول می کشد؟توجه: این زمان باید از شروع بارگیری کمپرسور هوا محاسبه شود و نمی تواند شامل تبدیل ستاره به مثلث قبلی یا فرآیند تبدیل فرکانس بالا اینورتر باشد.به همین دلیل است که آسیب واقعی وارد شده در سایت نمی تواند دقیق باشد.اگر یک بای پس در خط لوله متصل به کمپرسور هوا وجود داشته باشد، در صورتی که کمپرسور هوا به طور کامل بارگیری شود و به سرعت به خط لوله برای پر کردن مخزن ذخیره هوا سوئیچ شود، خطا کمتر خواهد بود.
ابتدا ساده ترین راه (تخمین):
بدون توجه به دما:
piVi=pzVz (قانون بویل-مالیو) از طریق این فرمول، مشخص می شود که تغییر حجم گاز در واقع نسبت تراکم است.
سپس: t=Vi/ (V2/R) min
(عدد 1 حجم مخزن ذخیره هوا و 2 جریان حجمی کمپرسور هوا است)
t=2m3/ (10m3/9) min= 1.8min
شارژ کامل آن حدود 1.8 دقیقه یا حدود 1 دقیقه و 48 ثانیه طول می کشد

به دنبال آن یک الگوریتم کمی پیچیده تر

برای فشار سنج)

توضیح
Q0 - جریان حجمی کمپرسور m3/min بدون میعانات:
Vk – حجم مخزن m3:
T - زمان تورم حداقل.
px1 - فشار مکش کمپرسور MPa:
Tx1 - دمای مکش کمپرسور K:
pk1 - فشار گاز MPa در مخزن ذخیره گاز در ابتدای تورم.
pk2 – فشار گاز MPa در مخزن ذخیره گاز پس از پایان باد کردن و تعادل حرارتی:
Tk1 - دمای گاز K در مخزن در شروع شارژ:
Tk2 - دمای گاز K در مخزن ذخیره گاز پس از پایان شارژ گاز و تعادل حرارتی
Tk - دمای گاز K در مخزن.

5. محاسبه هوای مصرفی ابزارهای بادی
روش محاسبه مصرف هوا سیستم منبع هوای هر دستگاه پنوماتیک هنگام کار متناوب (استفاده فوری و توقف):

Qmax - حداکثر مصرف واقعی هوای مورد نیاز
تپه - فاکتور بهره برداریاین ضریب را در نظر می گیرد که از تمام تجهیزات پنوماتیک به طور همزمان استفاده نمی شود.مقدار تجربی 0.95 ~ 0.65 است.به طور کلی، هر چه تعداد تجهیزات پنوماتیک بیشتر باشد، استفاده همزمان کمتر و مقدار آن کوچکتر می شود، در غیر این صورت ارزش بزرگتر است.0.95 برای 2 دستگاه، 0.9 برای 4 دستگاه، 0.85 برای 6 دستگاه، 0.8 برای 8 دستگاه و 0.65 برای بیش از 10 دستگاه.
K1 - ضریب نشت، مقدار داخلی از 1.2 تا 15 انتخاب می شود
K2 - ضریب یدکی، مقدار در محدوده 1.2 ~ 1.6 انتخاب شده است.
K3 - ضریب ناهموار
در محاسبه میانگین مصرف گاز در سیستم منبع گاز فاکتورهای ناهمواری وجود دارد و برای اطمینان از حداکثر استفاده تنظیم شده است و مقدار آن 1.2 است.
~ 1.4 انتخاب داخلی فن.

6. زمانی که حجم هوا ناکافی است، اختلاف حجم هوا را محاسبه کنید
با توجه به افزایش تجهیزات مصرفی هوا، تامین هوا ناکافی است و اینکه چه مقدار کمپرسور هوا برای حفظ فشار کاری نامی نیاز به افزودن دارد، می تواند تامین شود.فرمول:

Q Real - نرخ جریان کمپرسور هوا مورد نیاز سیستم در حالت واقعی،
QOriginal – نرخ جریان مسافر کمپرسور اصلی هوا؛
پیمان - فشار مگاپاسکال که می تواند تحت شرایط واقعی به دست آید.
P original - فشار کاری MPa که با استفاده اصلی می توان به دست آورد.
AQ- جریان حجمی باید افزایش یابد (m3/min)
مثال: کمپرسور هوای اصلی 10 متر مکعب و 8 کیلوگرم است.کاربر تجهیزات را افزایش می دهد و فشار فعلی کمپرسور هوا تنها می تواند 5 کیلوگرم باشد.بپرسید چه مقدار کمپرسور هوا باید اضافه شود تا نیاز هوای 8 کیلوگرمی را برآورده کند.

AQ=10* (0.8-0.5) / (0.5+0.1013)
s4.99m3/min
بنابراین: کمپرسور هوا با جابجایی حداقل 4.99 متر مکعب و 8 کیلوگرم مورد نیاز است.
در واقع اصل این فرمول این است: با محاسبه اختلاف فشار هدف، نسبت فشار جاری را محاسبه می کند.این نسبت به دبی کمپرسور هوای مورد استفاده فعلی اعمال می شود، یعنی مقدار دبی هدف به دست می آید.