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螺杆式空气压缩机排气量计算方法

2019-07-27

等功率计算法(假设在此过程中绝热效率和容积效率不变)

所谓等功率计算是指在电机功率不变(即所需总扭矩不变) 的情况下, 随着排气压力的增加或减小, 阳转子的转速减小或增加, 即排气量减少或增加(阳转子转速与排气量成正比) 。此种计算方法在我们的工程技术开发过程中常常会遇到。对于那些只降低排气压力, 而阳转子的转速不做相应的增加, 虽然排气量会比原机型大一点点, 那只是由于排气压力的下降导致容积效率升高所致; 如果排气压力比原机型减小很多, 而阳转子的转速不做相应的增加, 那就会产生我们常说的“大马拉小车”现象, 无形中给用户带来一些不必要的电能损失。

举例说明如何使用速算表进行计算

例1.客户需订3 台32 m3/ min、110 MPa螺杆式空压机, 而我们现有产品LS25S - 250L , 34 m3/min、017 MPa 。依据等排气量计算法进行计算, 由于用户所需排气压力大于现有空压机额定排气压力, 故p1 为017 MPa 、p2 为110 MPa 。按速算表查得P1/ P2 =0182398 , 当P1 = 250 HP3时, 则P2 = 303 HP。也就是说使用LS25S - 250L 的主机速比, 用300HP 的电机从理论上讲勉强满足用户的需求。如果经过我们进一步了解, 发现用户高工作压力只要不低于0195 MPa 即可接受, 那么从理论上用300HP 的电机就可以满足用户的需求。

例2. 客户需订3 台14~15 m3/ min、016 MPa空压机, 而我们现有产品LS20 - 125HH , 1412m3/ min、110 MPa 。
依据等排气量计算法进行计算, 由于用户所需排气压力小于现有空压机额定排气压力, 故p1 为016 MPa 、p2 为110 MPa 。按速算表查得P1/ P2 =0175481 , 当P2 = 125 HP 时, 则P1 为9414 HP。
也就是说使用LS20 - 125HH 的主机速比, 用100HP 的电机从理论上讲完全可以满足用户的需求。

例3 .依据市场需求需要我们开发LS25S -300HH 机型, 而我们现有产品LS25S - 300H ,3812 m3/ min、018 MPa 。
依据等功率计算法进行计算, 由于所需排气压力大于现有空压机额定排气压力, 故p1 为018MPa , p2 为110 MPa。 按速算表查得Q2/ Q1 =0188723 , 当Q1为3812 m3/ min 时, 则Q2 为34 m3/ min。通过排气量的计算我们可以进一步计算出所需主机的速比(此计算过程从略) 。
通过上述3 个例子我们可以很快算出所需参数。

只降低排气压力, 而不改变其它参数,其排气量计算方法
(1) 在等功率计算法中我们已经谈到, 如果排气压力比原机型减小很多, 而不改变其它参数,对于螺杆空压机来说是很不经济的。而对于用户所需高排气压力比原机型略小一点的空压机, 其排气量计算可以按下式计算
Qs = Q0 (1 + 111 % ×Δp) ,m3/ min
式中 Qs ———降低排气压力后的排气量, m3/ min
Q0 ———原机型额定排气压力下的排气量,m3/ min
Δp = p0 - p1 , bar
p0 ———原机型额定排气压力, bar
p1 ———所需排气压力, bar
例如LS20 - 125HH , 1412 m3/ min、110 MPa(10 bar) 机型, 客户需要019 MPa (9 bar) , 那么排气量会增加多少呢?
Q0 = 1412 m3/ min、p0 = 10 bar 、p1 = 9 bar 计算得: Qs = 1414 m3/ min。
(2) 在等功率计算法中我们还谈到, 随着排气压力的增加或减少, 阳转子的转速减小或增加, 即排气量减少或增加。如考虑容积效率的变化, 则例3 中计算出的排气量可以按下式进行修正Qs1 = Qs (1 + 111 % ×Δp1) , m3/ min 式中Δp1 = p0 - p1 , bar Qs ———计算出的排气量, m3/ min。

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