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運(yùn)用不一樣壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)及壓縮機(jī)配備、輔助設(shè)備的工作中流程

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2021.11.19

從熱學(xué)見(jiàn)解看來(lái),壓縮全過(guò)程可以用幾類不一樣的方法產(chǎn)生,即等溫過(guò)程、等熵或是多方過(guò)程。

壓縮全過(guò)程


活塞運(yùn)動(dòng)圖

等熵指數(shù)值“K”是定壓比熱與滴定劑定壓比熱之比。其值可便于地從氣體特性表或是適合的手機(jī)軟件中搜索。與之對(duì)比,多方指數(shù)值“n”遭受好幾個(gè)要素的危害,非常無(wú)法測(cè)算。

壓縮機(jī)拉力

除開(kāi)總流量,壓縮機(jī)拉力也是危害壓縮機(jī)特性的主要主要參數(shù)。它表示著壓縮機(jī)解決每企業(yè)凈重液體所做的功。

用米或是英寸(kg·m/kg 或 lb·ft/lb)為企業(yè)來(lái)表明,界定如下所示:

H = 101,972∫vdp (1.1)

在其中,H是拉力,以米為企業(yè)(m),v是汽化熱(m3/kg),p是絕壓(MPa)。汽化熱(v)可以從氣體表格中立即得到,或是根據(jù)相對(duì)密度(ρ)的末尾測(cè)算獲得。

6

在帶入有關(guān)主要參數(shù)并開(kāi)展公式計(jì)算轉(zhuǎn)換以后,獲得下列等式:

Hp= 101,972[n/(n-1)]p1v1[(p2/p1)(n-1/n) - 1] (1.2)

Hp = 101,972[n/(n-1)]ZRT1·[(p2/p1)(n-1/n) - 1] (1.3)

在其中,Hp是多方面拉力(m);R是氣體參量(kJ/kg·K);T1是吸進(jìn)溫度(K);Z是均值壓縮指數(shù)。R= 8.3142/MW,在其中MW是氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。

 當(dāng)壓縮指數(shù)的數(shù)值1時(shí),應(yīng)當(dāng)應(yīng)用等式1.2。當(dāng)均值壓縮指數(shù)的誤差很小時(shí),可將其用以等式1.3中,而且允許有可忽視的偏差。換句話說(shuō),均值Z在0.95到1.02中間轉(zhuǎn)變,或是在壓縮范疇內(nèi)維持一定的穩(wěn)定。

在其它情形下,應(yīng)當(dāng)應(yīng)用以下公式計(jì)算:

Hp=101,972log(p2/p1)·[(p2v2-p1v1)/log(p2v2/p1v1)] (1.4)

等式1.4專門用以適當(dāng)工作壓力或是髙壓及其/或是至低溫下的氮化合物氣體。

若要順利地運(yùn)用等式1.2和1.3,務(wù)必明確多方指數(shù)的值,這是一個(gè)極其重要的必要條件。

為了更好地做到這一目地,運(yùn)用下列等式來(lái)明確壓縮機(jī)的液壓機(jī)或是多方面效率 :

η=1000∫vdp/Δh (1.5)

在其中,η是液壓機(jī)或是多方面效率;Δh是焓差(kJ/kg)。

1

焓在壓縮期內(nèi)的變動(dòng)為:

Δh=1000[k/(k-1)]p1v1·[(p2/p1)(n-1/n)-1] (1.6)

進(jìn)而獲得:

η=[(k-1)/k]/[(n-1)/n] (1.7)

根據(jù)等式1.7及其已經(jīng)知道或假定的多方面效率,就可以測(cè)算出多方指數(shù)。針對(duì)給出的壓縮機(jī),其多方面效率一般是-脂情況下壓縮機(jī)輸氣量的涵數(shù),可以根據(jù)檢測(cè)來(lái)明確。應(yīng)用2D離心葉輪的中小型離心式壓縮機(jī)的多方面效率可以達(dá)到72%到80%。應(yīng)用3D離心葉輪的大中型壓縮機(jī)的多方面效率可以達(dá)到83%,而大中型軸流式壓縮機(jī)的多方面效率可以達(dá)到85%。

對(duì)于配有2D離心葉輪的多級(jí)別離心式風(fēng)機(jī)壓縮機(jī),其多方面效率做為呼吸工作能力涵數(shù)的自然數(shù)。顯而易見(jiàn),這種值用伴隨著壓縮機(jī)的特殊設(shè)計(jì)方案及構(gòu)造的轉(zhuǎn)變,尤其是離心葉輪的變動(dòng)而更改。

當(dāng)開(kāi)展長(zhǎng)期性的合理性剖析時(shí),效率值減掉好多個(gè)點(diǎn),這主要是因曲徑密封墊圈損壞所產(chǎn)生的危害。

為了更好地有利于測(cè)算,在設(shè)置與不一樣呼吸工作能力或是多方面效率所相對(duì)應(yīng)的等熵指數(shù)值“k”以后,數(shù)據(jù)圖表一般會(huì)得出(n-1)/n的值。在文章內(nèi)容當(dāng)中,將展現(xiàn)那樣的一個(gè)事例。

針對(duì)正排氣量壓縮機(jī),壓縮全過(guò)程可能是等熵的,可以運(yùn)用對(duì)應(yīng)的等式獲得非常好的結(jié)果。應(yīng)用制冷膈膜的離心式壓縮機(jī)亦這般。

Ha=101,972[k/(k-1)]P1V1[(P2/P1)(k-1/k) - 1] (1.8)

Ha=101,972[k/(k-1)]ZRT1[(P2/P1)(k-1/k) - 1] (1.9)

在其中,Ha是以米為企業(yè)的等熵拉力。

之上得出的等式均假定壓縮氣體為單相電氣體。假如壓縮機(jī)通道氣旋中帶有氣體和液態(tài)(比如體內(nèi)濕氣),則這種等式務(wù)必改動(dòng)。運(yùn)用等式1.8和1.9時(shí),有一些與壓縮因素的值有關(guān)的約束方程,他們與運(yùn)用等式1.2和1.3時(shí)的管束同樣。除此之外,當(dāng)解決非理想化氣體時(shí),等熵指數(shù)值會(huì)伴隨著壓縮全過(guò)程的進(jìn)度而轉(zhuǎn)變。若壓縮全過(guò)程開(kāi)始與結(jié)束時(shí)的k值轉(zhuǎn)變不大,就可以取這兩個(gè)標(biāo)值的均值。針對(duì)別的狀況,必須選擇適合的狀態(tài)方程,或是根據(jù)應(yīng)用莫利爾圖計(jì)算末尾溫度,并應(yīng)用下列方程式,來(lái)明確壓縮指數(shù)值(γ)。

γ=ln(p2/p1)/[ln(p2/p1) - ln(T2/T1)] (1.10)

承擔(dān)選擇壓縮機(jī)的技術(shù)工程師們?cè)谔暨x壓縮全過(guò)程的種類、效率種類(比如等熵、等溫過(guò)程或是多方面),及其特性測(cè)算常用的公式計(jì)算時(shí)很有可能會(huì)出現(xiàn)不一樣建議。有的人鐘愛(ài)等熵全過(guò)程,它合適于所有種類的氣體壓縮機(jī)、單極離心式風(fēng)機(jī)壓縮機(jī),及其干螺桿式壓縮機(jī)壓縮機(jī)。有一些技術(shù)工程師則挑選等溫過(guò)程壓縮,其測(cè)算涉及到含有強(qiáng)制冷的活塞機(jī)壓縮機(jī)或是油泵擠出機(jī)螺桿壓縮機(jī)。有一些生產(chǎn)商在其離心式壓縮機(jī)系列產(chǎn)品商品中所有選用等熵循環(huán)系統(tǒng)。不管哪一種狀況,效率種類可以與所挑選的壓縮全過(guò)程相對(duì)性應(yīng)。

多方過(guò)程比假定為等熵的操作系統(tǒng)更難剖析。難題取決于發(fā)熱量會(huì)進(jìn)出系統(tǒng)軟件,而且,這類附加的動(dòng)能會(huì)更改一些主要的氣體特性,尤其是定壓比熱比。針對(duì)多方過(guò)程,每一次新的測(cè)算都必須一個(gè)新的定壓比熱比率。

可是,對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)力壓縮機(jī)的剖析,經(jīng)常挑選多方面壓縮全過(guò)程,因?yàn)樗线m用以解決工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中使用到的各種氣體,而在預(yù)估正排氣量壓縮機(jī)的特性時(shí),運(yùn)用的則是等熵循環(huán)系統(tǒng)。

根據(jù)以下關(guān)系式來(lái)測(cè)算壓縮氣體所須要的輸出功率:

GKW = wΔh/3600 (1.11)

在其中,GKW是氣體輸出功率(kW),w是氣體流量(kg/h)。

針對(duì)多方面壓縮,帶入有關(guān)主要參數(shù)轉(zhuǎn)換獲得:

GKWp=wHp/(367,200η) (1.12)

針對(duì)等熵壓縮:

GKWa=wHa/367,200 (1.13)

一樣根據(jù)帶入有關(guān)主要參數(shù),可以各自獲得多方面和等熵壓縮過(guò)程中所需氣體輸出功率的基本關(guān)系式:

GKWp=[n/(n-1)]·[wZRT1/(3,600η]·[(p2/p1)(n-1/n)-1] (1.14)

GKWa=[k/(k-1)]·[wZRT1/3,600]·[(p2/p1)(k-1/k)-1] (1.15)

帶入狀態(tài)方程獲得:

GKWp=0.2777[n/(n-1)]·[p1Q1/η]·[(p2/p1)(n-1/n)-1] (1.16)

GKWa = 0.2777[k/(k-1)]·[p1Q1]·[(p2/p1)(k-1/k)-1] (1.17)

在其中Q1是吸進(jìn)情況下的氣體容積總流量(m3/h)。

針對(duì)離心式風(fēng)機(jī)壓縮機(jī),壓縮機(jī)主軸軸承的至高功率(kW)為:

KW=GKW/ηm (1.18)

在其中,ηm是機(jī)械設(shè)備效率。

針對(duì)往復(fù)壓縮機(jī),機(jī)械設(shè)備效率應(yīng)當(dāng)乘于汽缸效率(ηc),引進(jìn)該主要參數(shù)是源于對(duì)增加量汽缸規(guī)格和容許液壓缸荷載的考慮到,致力于調(diào)整理想化標(biāo)準(zhǔn):

KW=GKW/(ηmηc) (1.19)

一定工作壓力比率所相對(duì)應(yīng)的汽缸效率的自然數(shù)。壓縮機(jī)輸出功率還受氣體比例和排氣阻力的危害。在參考文獻(xiàn)中可以尋找相應(yīng)的修正系數(shù)。

出入口氣體溫度根據(jù)下列等式來(lái)測(cè)算:

T2= T1(p2/p1)(n-1/n) 適用多方面壓縮 (1.20)

T2= T1(p2/p1)(k-1/k) 適用等熵壓縮 (1.21)

在其中T1和T2分別是進(jìn)氣口溫度和排氣管溫度,企業(yè)為K。

氣體的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

基本標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)(Nm3/h:基本每小時(shí)立方;sm3/h:規(guī)范m3/h;scfm:規(guī)范每分立方英寸)依據(jù)領(lǐng)域的差異及其權(quán)-威部門的要求而異。依據(jù)ISO/CAGI/PNEUROP 的要求,較常見(jiàn)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值:工作壓力1bar,溫度293K,空氣濕度0%(干躁)??墒?,由API明確的數(shù)值:工作壓力1.014bar(1ata),溫度288.5 K,空氣濕度0%(干躁)。

具體標(biāo)準(zhǔn)(m3/h;am3/h:具體m3/h;acfm:具體每分立方英寸)指的是在壓縮機(jī)入口的氣體工作壓力和溫度。

壓縮機(jī)輸氣量指的是在通道工作壓力和溫度下測(cè)定的具體氣體運(yùn)輸能力,用每單位時(shí)間的容積量來(lái)表明(一般為m3/h或是cfm)。容量效率被理解為壓縮機(jī)的具體輸氣量(Q)與活塞桿排氣量(vd)之比。

ηv< = Q/vd (1.22)

活塞機(jī)壓縮機(jī)的輸氣量由下列2個(gè)等式得出,在其中等式1.23可用于單功效汽缸,等式1.24可用于雙功效汽缸。

Q = 15πD2LNηv (1.23)

Q = 15π(2D2 - d2) LNηv (1.24)

在其中,Q是壓縮機(jī)輸氣量(m3/h);D是汽缸內(nèi)徑(m);d是液壓缸直徑(m);L是活塞桿四沖程(m);N是轉(zhuǎn)速比(rpm)。

 

 

 

 


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