Պտուտակային օդային կոմպրեսորի օդային ծայրի երեք հիմնական կատարողականություն և հատուկ հզորություն

Գազի սեղմումը արտաքին էներգիայի սպառման գործընթաց է՝ գազի ճնշման պոտենցիալ էներգիա ստանալու համար։ Կոմպրեսորը սեղմված գազի ստեղծողն է։ Հետևաբար, պտուտակային օդային կոմպրեսորի օդային ծայրի հիմնական աշխատանքը անբաժանելի է հետևյալ չորս ասպեկտներից՝ ճնշում, հոսք, հզորություն և տեսակարար հզորություն։
Պտուտակային օդային կոմպրեսորի օդային ծայրի հիմնական կատարողականը - ճնշումը

Սեղմված օդի ճնշման պոտենցիալ էներգիայի ստացումը օդային կոմպրեսորների ամենահիմնական կատարողականն է, և պտուտակային օդային կոմպրեսորները բացառություն չեն: Պտուտակային օդային կոմպրեսորների գլխավոր շարժիչը մեծացնում է օդի ճնշումը՝ սպառելով արտաքին էներգիա: Որքան բարձր է ճնշումը, այնքան շատ էներգիա է սպառվում, և այնքան բարձր են հիմնական շարժիչի պահանջները: Սովորաբար մենք օդային կոմպրեսորները բաժանում ենք չորս կատեգորիայի՝ ըստ ելքային ճնշման.

Ցածր ճնշում՝ 0.2~1.0 ՄՊա

Միջին ճնշում՝ 1.0~10 ՄՊա

Բարձր ճնշում՝ 10~100 ՄՊա

Գերբարձր ճնշում՝ 100 ՄՊա-ից բարձր

Պտուտակային օդային կոմպրեսորները սովորաբար ունեն 0.2~4.0 ՄՊա ելքային ճնշում, ինչը նշանակում է, որ դրանց կատարողականը, իրագործելիությունը և տնտեսողությունը ավելի լավն են այս տիրույթում: Սա որոշվում է կոմպրեսորի օդային ծայրի կառուցվածքով և աշխատանքային ռեժիմով, և այն նաև ճնշման այն հատվածն է, որն ունի շուկայի ամենամեծ պահանջարկը:

Օդային կոմպրեսորի կողմից ապահովվող սեղմված օդի ճնշումը հիմնականում չափվում է ճնշման հարաբերակցությամբ, որը ելքային ճնշման Pd և ներծծման ճնշման Ps հարաբերակցությունն է։ Որքան բարձր է հարաբերակցությունը, այնքան բարձր է ելքային ճնշումը։

ε=Pd/Ps բանաձև (6)

Պտուտակային օդային կոմպրեսորի հիմնական շարժիչի համար կան ներքին ճնշման հարաբերակցություն և արտաքին ճնշման հարաբերակցություն:

Ներքին ճնշման հարաբերակցություն՝ գլխավոր շարժիչի ատամների միջև ծավալում ճնշման և ներծծման ճնշման հարաբերակցությունը, որը որոշվում է ներծծման և արտանետման անցքերի դիրքով և ձևով։

Արտաքին ճնշման հարաբերակցություն. արտանետվող խողովակում ճնշման և ներծծման ճնշման հարաբերակցությունը։ Աշխատանքային պայմանների կամ գործընթացի հոսքի համար անհրաժեշտ ներծծման և արտանետման ճնշումները։

Երբ ներքին ճնշման հարաբերակցությունը ≠ արտաքին ճնշման հարաբերակցությանը հավասար է, գլխավոր շարժիչը կսպառի ավելի շատ էներգիա, իսկ երբ ներքին ճնշման հարաբերակցությունը = արտաքին ճնշման հարաբերակցությանը հավասար է, գլխավոր շարժիչը գտնվում է լավագույն վիճակում։

Պտուտակային օդային կոմպրեսորի հիմնական շարժիչի համար, երբ հիմնական շարժիչը, շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը, ներծծման ճնշումը, հիմնական շարժիչի արագությունը և այլ գործոններ նույնն են, որքան բարձր է ելքային ճնշումը, այնքան բարձր է էներգիայի սպառումը:

Պտուտակային օդային կոմպրեսորի օդային ծայրի հոսքի հիմնական կատարողականը

Հոսքը սովորաբար կազմված է զանգվածային հոսքից և ծավալային հոսքից: Օդային կոմպրեսորային համակարգերի արդյունաբերական սպեցիֆիկացիաներում և ստանդարտներում մենք սովորաբար օգտագործում ենք ծավալային հոսքը որպես հոսքի չափման մեթոդ, որը մեր երկրում կոչվում է նաև արտանետվող ծավալի կամ անվանական հոսք. պահանջվող արտանետվող ճնշման դեպքում օդային կոմպրեսորի կողմից ժամանակի միավորում արտանետվող գազի ծավալը վերածվում է մուտքային վիճակի, այսինքն՝ առաջին փուլի մուտքային խողովակում ներծծման ճնշման ծավալային արժեքի և ներծծման ջերմաստիճանի ու խոնավության: Միավորը մ3/րոպե է: Ծավալային հոսքը բաժանվում է իրական ծավալային հոսքի և ստանդարտ ծավալային հոսքի:

Սովորաբար, նմուշները, ընտրությունները և մեքենաների անվանական ցուցանակները օգտագործում են ստանդարտ ծավալային հոսք: Արդյունաբերության, տարածաշրջանի և օգտագործման պատճառով սեղմված օդի շուկայի պահանջարկի ստանդարտ ծավալային հոսքն ունի երկու սահմանում՝ կախված ստանդարտ վիճակի տարբերությունից (ջերմաստիճան, ճնշում և բաղադրիչներ).

Ստանդարտ վիճակը ճնշումն է՝ P=101.325KPa, ստանդարտ ջերմաստիճանը՝ T=0℃, հարաբերական խոնավությունը՝ 0%: Այն հաճախ հանդիպում է արդյունաբերական գազի, քիմիական արդյունաբերության կամ մրցութային փաստաթղթերում և կոչվում է «ստանդարտ քառակուսի», սովորաբար՝ «VN» բանաձևով և Nm3/րոպե միավորով:

Ստանդարտ վիճակը ճնշումն է՝ P = 101.325KPa, ստանդարտ ջերմաստիճանը՝ T = 20℃, հարաբերական խոնավությունը՝ 0%: Այն սովորաբար օգտագործվում է սեղմված օդի արդյունաբերության ստանդարտներում և կոչվում է «ստանդարտ աշխատանքային պայմաններ»: Նշանը սովորաբար «V» է, իսկ միավորը՝ մ3/րոպե:

Սովորաբար, մեր օդային կոմպրեսորների արդյունաբերության մեջ օգտագործվող ստանդարտ ծավալային հոսքի արագությունը վերջինն է: Երկու վիճակներում ծավալային հոսքի արագության փոխակերպումը կարող է հաշվարկվել հետևյալ բանաձևով.

V(m3/min)=1.0732VN(Nm3/min) Բանաձև (7)

Պտուտակային օդային կոմպրեսորի գլխավոր շարժիչի համար, նույն այլ պայմաններում, որքան մեծ է ռոտորի կենտրոնական հեռավորությունը, այնքան մեծ է դրա ծավալային հոսքի արագությունը. որքան բարձր է գլխավոր շարժիչի արագությունը, այնքան մեծ է դրա ծավալային հոսքի արագությունը:

V ծավալային հոսքի արագություն = qv գլխավոր շարժիչի սեղմման ծավալ × n գլխի արագություն Բանաձև (8)

qv=CΨqv0Z1n=CΨCn1nλD3 Բանաձև (9)

որտեղ Z1—— արական ռոտորի ատամների քանակը, n—— արական ռոտորի արագությունը, λ——ռոտորի կողմերի հարաբերակցությունը, D—— արական ռոտորի արտաքին տրամագիծը։

Հետևաբար, խնայողության նպատակով, մենք սովորաբար կրճատում ենք հիմնական շարժիչների տեսակները և կարող ենք կարգավորել օդային կոմպրեսորի արտանետվող ծավալը՝ որոշելով հիմնական շարժիչի արագությունը՝ շուկայի պահանջարկը բավարարելու համար։

Սակայն, պտուտակային կոմպրեսորի գլխավոր շարժիչի արագությունը չի կարող անսահման բարձր լինել, սովորաբար՝ 800-ից մինչև 10,000 պտույտ/րոպե։ Հետևաբար, պտուտակային գլխավոր շարժիչի արտադրողը մշակում է տարբեր ծավալային հոսքի միջակայքերով գլխավոր շարժիչներ՝ պտուտակային կոմպրեսորի հոսքի պահանջները բավարարելու համար։

Պտուտակային օդային կոմպրեսորի օդային ծայրի տեսակարար հզորությունը և հաշվարկը

Օդային կոմպրեսորի օդային ծայրի աշխատանքի ժամանակ ծավալային հոսքի կողմից սպառվող լիսեռի հզորությունը։ Տեսակարար հզորության միավորը՝ կՎտ/(մ3/րոպե)։

Հաշվարկման բանաձևը հետևյալն է.

SER օդային ծայր = Pd օդային ծայր/qv Բանաձև (10)

Pd օդային ծայր – օդային ծայրի լիսեռի հզորություն;

qv – օդի ծավալային հոսքը ժամանակի միավորում

Դրա տեսակարար հզորության արժեքը հետևյալն է.

SER օդի վերջը = 117/23.1 = 5.065 (կՎտ/(մ3/րոպե))

Որքան փոքր է պտուտակային օդային կոմպրեսորի օդային ծայրի տեսակարար հզորության արժեքը, այնքան ցածր է դրա էներգիայի սպառումը և այնքան լավ է օդային ծայրի աշխատանքը։ Հաստատուն հոսքի պայմաններում, որքան բարձր է ելքային ճնշումը, այնքան մեծ է օդային ծայրի լիսեռի հզորությունը, հետևաբար, այնքան մեծ է դրա տեսակարար հզորության արժեքը։

Յուրաքանչյուր պտուտակային կոմպրեսոր ունի օպտիմալ տեսակարար հզորության արժեք, որը կապված է գլխավոր շարժիչի պտտման արագության հետ։ Երբ գլխավոր շարժիչի պտտման արագությունը չափազանց ցածր է, արտահոսքը մեծանում է, գազի ծավալը նվազում է, և տեսակարար հզորության արժեքը դառնում է ավելի բարձր։ Երբ գլխավոր շարժիչի պտտման արագությունը չափազանց բարձր է, շփումը մեծանում է, լիսեռի հզորությունը մեծանում է, և տեսակարար հզորության արժեքը դառնում է ավելի բարձր։ Սակայն պետք է լինի օպտիմալ արագություն, որը տեսակարար հզորության արժեքը կդարձնի ամենացածրը։ Ահա թե ինչու պարտադիր չէ, որ ճիշտ լինի ասել, որ որքան մեծ է գլխավոր շարժիչը, այնքան ավելի էներգախնայող է այն։

Երբ մենք նախագծում ենք պտուտակային և փոփոխական հաճախականության կոմպրեսորներ, մենք պետք է ապահովենք որակը՝ միաժամանակ հաշվի առնելով գլխավոր շարժիչի տնտեսողությունը, ստանդարտացումը և մոդուլային լինելը: Հետևաբար, մենք կօգտագործենք գլխավոր շարժիչի հզորության արժեքի կորը՝ տարբեր ճնշումներով և հոսքերով պտուտակային կոմպրեսորներ նախագծելու և մշակելու համար: