¡Fórmula y principio de cálculo del compresor de aire!
Como ingeniero en ejercicio de compresores de aire, además de comprender el rendimiento del producto de su empresa, algunos de los cálculos involucrados en este artículo también son esenciales; de lo contrario, su experiencia profesional será muy pálida.
(Diagrama esquemático, no correspondiente a ningún producto específico del artículo)
1. Derivación de la conversión de unidades de “cuadrado estándar” y “cúbico”
1Nm3/min (cuadrado estándar) s1,07m3/min
Entonces, ¿cómo se produjo esta conversión?Acerca de la definición de cuadrado y cúbico estándar:
pV=nRT
Bajo los dos estados, la presión, la cantidad de materia y las constantes son las mismas, y la diferencia es sólo la temperatura (temperatura termodinámica K): Vi/Ti=V2/T2 (es decir, la ley de Gay Lussac)
Supongamos: V1, Ti son cubos estándar, V2, T2 son cubos
Entonces: V1: V2=Ti: T2
Es decir: Vi: Vz=273: 293
Entonces: Vis1.07V2
Resultado: 1Nm3/mins1,07m3/min
En segundo lugar, intente calcular el consumo de combustible del compresor de aire.
Para un compresor de aire con 250 kW, 8 kg, desplazamiento de 40 m3/min y contenido de aceite de 3 ppm, ¿cuántos litros de aceite consumirá teóricamente la unidad si funciona durante 1000 horas?
respuesta:
Consumo de combustible por metro cúbico por minuto:
3x 1,2=36mg/m3
, 40 metros cúbicos por minuto de consumo de combustible:
40×3,6/1000=0,144g
Consumo de combustible después de 1000 horas de funcionamiento:
-1000x60x0,144=8640g=8,64kg
Convertido al volumen 8,64/0,8=10,8L
(La esencialidad del aceite lubricante es aproximadamente 0,8)
Lo anterior es sólo el consumo de combustible teórico, en realidad es mayor que este valor (el filtro del núcleo del separador de aceite continúa disminuyendo), si se calcula en base a 4000 horas, un compresor de aire de 40 cúbicos funcionará al menos 40 litros (dos barriles) de aceite.Por lo general, se repostan entre 10 y 12 barriles (18 litros/barril) por cada mantenimiento de un compresor de aire de 40 metros cuadrados, y el consumo de combustible es de aproximadamente el 20%.
3. Cálculo del volumen de gas de meseta.
Calcule el desplazamiento del compresor de aire desde la llanura hasta la meseta:
Fórmula de citación:
V1/V2=R2/R1
V1=volumen de aire en área plana, V2=volumen de aire en área de meseta
R1=relación de compresión de llanura, R2=relación de compresión de meseta
Ejemplo: el compresor de aire es de 110 kW, la presión de escape es de 8 bar y el caudal volumétrico es de 20 m3/min.¿Cuál es el desplazamiento de este modelo a una altitud de 2000 metros?Consultar la tabla de presión barométrica correspondiente a la altitud)
Solución: Según la fórmula V1/V2= R2/R1
(la etiqueta 1 es simple, 2 es meseta)
V2=ViR1/R2R1=9/1=9
R2=(8+0,85)/0,85=10,4
V2=20×9/10,4=17,3m3/min
Entonces: el volumen de escape de este modelo es de 17,3 m3/min a una altitud de 2000 metros, lo que significa que si este compresor de aire se utiliza en zonas de meseta, el volumen de escape se atenuará significativamente.
Por lo tanto, si los clientes en áreas de meseta necesitan una cierta cantidad de aire comprimido, deben prestar atención a si el desplazamiento de nuestro compresor de aire puede cumplir con los requisitos después de la atenuación a gran altitud.
Al mismo tiempo, a muchos clientes que plantean sus necesidades, especialmente aquellos diseñados por el instituto de diseño, siempre les gusta usar la unidad de Nm3/min, y deben prestar atención a la conversión antes del cálculo.
4. Cálculo del tiempo de llenado del compresor de aire.
¿Cuánto tiempo le toma a un compresor de aire llenar un tanque?Aunque este cálculo no es muy útil, es bastante inexacto y, en el mejor de los casos, sólo puede ser una aproximación.Sin embargo, muchos usuarios todavía están dispuestos a probar este método por dudas sobre el desplazamiento real del compresor de aire, por lo que todavía hay muchos escenarios para este cálculo.
El primero es el principio de este cálculo: en realidad se trata de la conversión de volumen de los dos estados del gas.La segunda es la razón del gran error de cálculo: primero, no existe ninguna condición para medir algunos datos necesarios en el sitio, como la temperatura, por lo que solo se pueden ignorar;en segundo lugar, la operatividad real de la medición no puede ser precisa, como cambiar al estado de Llenado.
Sin embargo, aun así, si es necesario, aún necesitamos saber qué tipo de método de cálculo:
Ejemplo: ¿Cuánto tiempo le toma a un compresor de aire de 10 m3/min y 8 bar llenar un tanque de almacenamiento de gas de 2 m3?Explicación: ¿Qué está lleno?Es decir, el compresor de aire está conectado con 2 metros cúbicos de almacenamiento de gas y la válvula final de escape del almacenamiento de gas se cierra hasta que el compresor de aire alcance los 8 bar para descargar y la presión manométrica de la caja de almacenamiento de gas también sea de 8 bar. .¿Cuánto tiempo lleva este tiempo?Nota: Este tiempo debe contarse desde el inicio de la carga del compresor de aire y no puede incluir la conversión estrella-triángulo anterior ni el proceso de conversión ascendente de frecuencia del inversor.Esta es la razón por la que el daño real causado en el sitio no puede ser exacto.Si hay una derivación en la tubería conectada al compresor de aire, el error será menor si el compresor de aire está completamente cargado y se cambia rápidamente a la tubería para llenar el tanque de almacenamiento de aire.
Primero, la forma más sencilla (estimación):
Sin tener en cuenta la temperatura:
piVi=pzVz (Ley de Boyle-Malliot) A través de esta fórmula, se encuentra que el cambio en el volumen del gas es en realidad la relación de compresión.
Entonces: t=Vi/ (V2/R) mín.
(El número 1 es el volumen del tanque de almacenamiento de aire y 2 es el flujo volumétrico del compresor de aire)
t=2m3/ (10m3/9) min= 1,8min
Se tarda aproximadamente 1,8 minutos en cargarse por completo, o aproximadamente 1 minuto y 48 segundos.
seguido de un algoritmo un poco más complejo
para presión manométrica)
explicar
Q0 – Caudal volumétrico del compresor m3/min sin condensado:
Vk – volumen del tanque m3:
T – tiempo de inflación min;
px1 – presión de succión del compresor MPa:
Tx1 – temperatura de aspiración del compresor K:
pk1 – presión de gas MPa en el tanque de almacenamiento de gas al comienzo del inflado;
pk2 – Presión de gas MPa en el tanque de almacenamiento de gas después del final del inflado y el equilibrio térmico:
Tk1 – temperatura del gas K en el tanque al inicio de la carga:
Tk2 – Temperatura del gas K en el tanque de almacenamiento de gas después del final de la carga de gas y el equilibrio térmico
Tk – temperatura del gas K en el tanque.
5. Cálculo del consumo de aire de herramientas neumáticas.
El método de cálculo del consumo de aire del sistema de fuente de aire de cada dispositivo neumático cuando funciona de forma intermitente (uso inmediato y parada):
Qmax: el consumo máximo de aire real requerido
Colina – factor de utilización.Tiene en cuenta el coeficiente de que no se utilizarán todos los equipos neumáticos al mismo tiempo.El valor empírico es 0,95~0,65.Generalmente, cuanto mayor es el número de equipos neumáticos, menor es el uso simultáneo y menor es el valor; de lo contrario, mayor es el valor.0,95 para 2 dispositivos, 0,9 para 4 dispositivos, 0,85 para 6 dispositivos, 0,8 para 8 dispositivos y 0,65 para más de 10 dispositivos.
K1 – Coeficiente de fuga, el valor se selecciona a nivel nacional de 1,2 a 15
K2 – Coeficiente de reserva, el valor se selecciona en el rango de 1,2~1,6.
K3 – Coeficiente desigual
Considera que existen factores desiguales en el cálculo del consumo promedio de gas en el sistema de fuente de gas, y está configurado para asegurar el uso máximo, y su valor es 1,2
~1.4 Selección nacional de fans.
6. Cuando el volumen de aire sea insuficiente, calcule la diferencia de volumen de aire.
Debido al aumento en el consumo de aire de los equipos, el suministro de aire es insuficiente y se puede satisfacer la cantidad de compresores de aire que se deben agregar para mantener la presión de trabajo nominal.fórmula:
Q Real: el caudal del compresor de aire requerido por el sistema en el estado real,
QOriginal: el caudal de pasajeros del compresor de aire original;
Pacto – la presión MPa que se puede alcanzar en condiciones reales;
P original: la presión de trabajo MPa que se puede lograr con el uso original;
AQ- caudal volumétrico a aumentar (m3/min)
Ejemplo: El compresor de aire original mide 10 metros cúbicos y 8 kg.El usuario aumenta el equipo y la presión actual del compresor de aire sólo puede alcanzar los 5 kg.Pregunte cuánto compresor de aire se necesita agregar para satisfacer la demanda de aire de 8 kg.
AQ=10* (0,8-0,5) / (0,5+0,1013)
s4,99m3/min
Por lo tanto: se requiere un compresor de aire con una cilindrada de al menos 4,99 metros cúbicos y 8 kilogramos.
De hecho, el principio de esta fórmula es: al calcular la diferencia con la presión objetivo, se tiene en cuenta la proporción de la presión actual.Esta relación se aplica al caudal del compresor de aire utilizado actualmente, es decir, se obtiene el valor del caudal objetivo.
