空壓機排氣量的決定因素、提高技巧及其測算方法!非常全面!

2016-05-30 00:00:00 784次閱讀


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


一、泄漏:轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與外殼之間在工作運轉(zhuǎn)時都會有間隙,并非直接接觸的,所以就會發(fā)生氣體泄漏。壓力升高后的氣體通過間隙向吸氣管道及正在吸氣的嚙槽泄漏時,會導(dǎo)致排氣量減少。因此要讓泄露量最大化的少,在從動轉(zhuǎn)子的齒頂做有密封齒,主動轉(zhuǎn)子的齒根開有密封槽,端面加工環(huán)狀或條狀的密封齒。但是萬一密封線磨損,泄漏量也會增加,排氣量減少。


二、吸氣狀態(tài):螺桿式壓縮機是容積型壓縮機,吸氣體積不變。當(dāng)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(yīng)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(zhuǎn)子和機殼的溫度也會隨之升高。在吸氣過程中,氣體會受到轉(zhuǎn)子和機殼的加熱而膨脹,減少吸量。空氣壓縮機的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速:螺桿壓縮機的排氣量與轉(zhuǎn)速成正比。轉(zhuǎn)速會隨著隨電網(wǎng)的電壓、頻率而變化。當(dāng)電壓降低(對異步電動機)或頻率降低時,轉(zhuǎn)速將下降,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,從而制定出最合適操作方案。


知道了影響排氣量的因素,那么我們如何提高空壓機的排氣量呢?有以下一些技巧:


  1. 要適當(dāng)提高空壓機的轉(zhuǎn)速;

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

  3. 正確選擇余隙容積的大??;

  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(yán)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干燥和較冷的氣體;

  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(tǒng)。


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(zhuǎn)角系數(shù),一般為0.999-0.971,估算時取C=1

  Cn—面積利用系數(shù)(單邊不對稱齒型,Cn=0.515)

  Do—陽螺桿螺紋直徑(mm)

  L—螺紋長度主(mm)

  λ—長徑比(λ=L/Do)

  N—陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(rpm)


  • 查特性曲線圖表法(設(shè)計中常用)

  • 流量計(渦街流量傳感器配數(shù)字積算儀)

  • 充氣法(簡單估測法,測出的流量為實際的吸氣量)

  • 將壓縮空氣向一定容積的容器充氣,累計算出充到設(shè)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(shù)語及其符號和計量單位:


一、壓力

這里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標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)?shù)卮髿鈮毫χ睿胓識別;

  • 容器中的絕對壓力是表壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫χ停胊識別。


四、真空

指容器或系統(tǒng)中一種氣體壓力狀態(tài),它低于周圍環(huán)境的大氣壓力。它的絕對壓力是用環(huán)境大氣壓力減去真空計壓力讀數(shù)。


五、壓縮機

用來壓縮氣體借以提高氣體壓力的機械設(shè)備稱為壓縮機。有時也叫“壓氣機”或“氣泵”??諌簷C就是壓縮的介質(zhì)為空氣的壓縮機。在壓縮機里,一般又把提升的壓力<0.02MPa的稱為通風(fēng)機;把提升的壓力在0.02~0.2MPa之間的稱為鼓風(fēng)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。螺桿式壓縮機(單螺桿和雙螺桿)、往復(fù)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(huán)壓縮機、渦旋壓縮機等等,都屬于該類型。


七、排量

壓縮機一轉(zhuǎn)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,壓縮機單位時間內(nèi)排出的氣體容積,折算到進口狀態(tài)(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、標(biāo)準(zhǔn)容積流量

標(biāo)準(zhǔn)容積流量也稱供氣量。它指壓縮機單位時間內(nèi)排出的氣體容積量折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)之值。并不計入級間分離掉的水分及抽氣量。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)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(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)容積流量用QVN表示,單位為m3/min或m3/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(yīng)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”。


壓縮機銘牌上標(biāo)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(xué)的計算依據(jù),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(yīng)在末級工作腔排氣法蘭接管處測得。單位為℃或K。


干式螺桿壓縮機,當(dāng)不采用冷卻套時,其排氣溫度可達200℃;而當(dāng)采用冷卻套時,其排氣溫度一般為240~250℃。但實際設(shè)計中,一般允許壓縮機連續(xù)運轉(zhuǎn)的排氣溫度為220~230℃。該類機器為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的熱平衡,轉(zhuǎn)子無內(nèi)部冷卻時,機組停機后需延遲15min后才能重新啟動。


噴油螺桿壓縮機的排氣溫度一般控制70~100℃,最高可達120℃。