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空壓機排氣量的決定因素、提高技巧及其測算方

文章出處:冷凍式幹燥機作者:合康實業人氣:發表時間:2016-05-31【

 

空氣壓縮機的排氣量,在一定程度上是設備質量和效率的體現,它通常會受到幾種因素的影響:

 

一、洩漏:轉子之間、轉子與外殼之間在工作運轉時都會有間隙,并非直接接觸的,所以就會發生氣體洩漏。壓力升高後的氣體通過間隙向吸氣管道及正在吸氣的齧槽洩漏時,會導緻排氣量減少。因此要讓洩露量最大化的少,在從動轉子的齒頂做有密封齒,主動轉子的齒根開有密封槽,端面加工環狀或條狀的密封齒。但是萬一密封線磨損,洩漏量也會增加,排氣量減少。

 

二、吸氣狀态:螺杆式壓縮機是容積型壓縮機,吸氣體積不變。當吸氣溫度升高,或吸氣管路阻力過大而讓吸入壓力降低時,氣體的密度減小,相應地會減少氣體排氣量。

 

三、冷卻效果:氣體在被壓縮時溫度便會升高,轉子和機殼的溫度也會随之升高。在吸氣過程中,氣體會受到轉子和機殼的加熱而膨脹,減少吸量。空氣壓縮機的轉子有時候會采用油冷卻,機殼用水冷卻,主要的原因是讓溫度降下來。如果冷卻性差,溫度就會升高,排氣量減少。

 

四、轉速:螺杆壓縮機的排氣量與轉速成正比。轉速會随着随電網的電壓、頻率而變化。當電壓降低(對異步電動機)或頻率降低時,轉速将下降,使氣量減少。

 

所以控制空氣壓縮機的排氣量,首先要知道它的影響因素,從而制定出最合适操作方案。

 

知道了影響排氣量的因素,那麼我們如何提高空壓機的排氣量呢?有以下一些技巧:

 

  1. 要适當提高空壓機的轉速;

  2. 空壓機配件要時刻保持輸出空氣壓縮系統的管路、進氣閥、儲氣罐和冷卻器等設備的嚴密性;

  3. 正确選擇餘隙容積的大小;

  4. 保持空壓機吸氣閥和排氣閥的靈敏度;

  5. 保持空壓機氣閥和填料的嚴密性;

  6. 減少氣體吸入空壓機時的阻力;

  7. 空壓機運行時保證其吸入較幹燥和較冷的氣體;

  8. 必要時,清理空壓機氣缸和其他零件;

  9. 建議采用先進的冷卻系統。

    空壓機排氣量的測算方法:

     

    • 計算法:V=C*Cn*λ*Do*Do*Do*N

     

      C—扭轉角系數,一般為0.999-0.971,估算時取C=1

      Cn—面積利用系數(單邊不對稱齒型,Cn=0.515)

      Do—陽螺杆螺紋直徑(mm)

      L—螺紋長度主(mm)

      λ—長徑比(λ=L/Do)

      N—陽轉子轉速(rpm)

     

    • 查特性曲線圖表法(設計中常用)

    • 流量計(渦街流量傳感器配數字積算儀)

    • 充氣法(簡單估測法,測出的流量為實際的吸氣量)

    • 将壓縮空氣向一定容積的容器充氣,累計算出充到設計壓力所用時間。

      Q=V(Pn+1)/△t 計算出排氣

      V為容器的體積

      Pn為表壓力

      △t為加載時間

     

    常用名詞術語及其符号和計量單位:

     

    一、壓力

    這裡的壓力實際是指壓強,是氣體分子熱運動對容器壁面的作用力。

     

    二、大氣壓力

    大氣層對地球表面的壓力稱大氣壓力。在北緯45°,溫度為15℃時,大氣作用在海平面的壓力為1.013×105Pa,也稱1标準大氣壓。

     

    三、表壓力和絕對壓力

    • 用壓力表測得的壓力為表壓力,它是容器中壓力與當地大氣壓力之差,用g識别;

    • 容器中的絕對壓力是表壓力與當地大氣壓力之和,用a識别。

     

    四、真空

    指容器或系統中一種氣體壓力狀态,它低于周圍環境的大氣壓力。它的絕對壓力是用環境大氣壓力減去真空計壓力讀數。

     

    五、壓縮機

    用來壓縮氣體借以提高氣體壓力的機械設備稱為壓縮機。有時也叫“壓氣機”或“氣泵”。空壓機就是壓縮的介質為空氣的壓縮機。在壓縮機裡,一般又把提升的壓力<0.02MPa的稱為通風機;把提升的壓力在0.02~0.2MPa之間的稱為鼓風機;

     

    六、容積式壓縮機

    直接依靠改變氣體容積來提高氣體壓力的壓縮機叫容積式壓縮機。螺杆式壓縮機(單螺杆和雙螺杆)、往複活塞式壓縮機、滑管與滑塊壓縮機、擺動活塞式壓縮機、隔膜壓縮機、滑片壓縮機、液環壓縮機、渦旋壓縮機等等,都屬于該類型。

     

    七、排量

    壓縮機一轉中所形成的總工作容積的大小叫壓縮機的排量,單位為m³或cm³。對一定的壓縮機而言,排量是個定值。它真正反映了壓縮機的大小。

     

    八、排氣量

    壓縮機的排氣量也叫輸氣量或容積流量。它指在所要求的排氣壓力下,壓縮機單位時間内排出的氣體容積,折算到進口狀态(即1級進氣接管處壓力和溫度)時的容積值。排氣量用Q表示,其計量單位一般為m³/min、m³/h、m³/s、L/h。

     

    九、标準容積流量

    标準容積流量也稱供氣量。它指壓縮機單位時間内排出的氣體容積量折算到标準狀态之值。并不計入級間分離掉的水分及抽氣量。标準狀态的兩種定義:

     

    1. 化工計算中,壓力為1.013×105Pa,溫度為273K;

    2. 空氣動力中,以海平面的平均壓力與溫度,即壓力為1.013×105Pa,溫度為15℃為準。标準容積流量用QVN表示,單位為/min或/h。

     

    十、排氣壓力

    壓縮機的排氣壓力是指最終排出壓縮機的氣體壓力。它應在末級工作腔排氣法蘭接管處測得。單位為Pa或MPa。某些場合也把它叫做“背壓力”。

     

    壓縮機銘牌上标注的排氣壓力一般為機器允許的最大排氣壓力,除非得到制造廠的同意或者是有科學的計算依據,否則不得超過此值。但允許在該壓力下的排氣壓力下運行。

     

    十一、排氣溫度

    壓縮機的排氣溫度是指其末級排出氣體的溫度。它應在末級工作腔排氣法蘭接管處測得。單位為℃或K。

     

    幹式螺杆壓縮機,當不采用冷卻套時,其排氣溫度可達200℃;而當采用冷卻套時,其排氣溫度一般為240~250℃。但實際設計中,一般允許壓縮機連續運轉的排氣溫度為220~230℃。該類機器為了實現轉子的熱平衡,轉子無内部冷卻時,機組停機後需延遲15min後才能重新啟動。

     

    噴油螺杆壓縮機的排氣溫度一般控制70~100℃,最高可達120℃。

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