Компресирањето на гас е процес на трошење надворешна енергија за гасот да добие потенцијална енергија на притисок. Компресорот е создавач на компримиран гас. Затоа, основните перформанси на воздушниот крај на завртувачкиот компресор за воздух се неразделни од овие четири аспекти: притисок, проток, моќност и специфична моќност.
Основни перформанси на воздушниот крај на завртката на компресорот за воздух - притисок
Добивањето на потенцијалната енергија на притисокот на компримираниот воздух е најосновната изведба на воздушните компресори, а завртните воздушни компресори не се исклучок. Главниот мотор на завртните воздушни компресори го зголемува притисокот на воздухот со трошење надворешна енергија. Колку е поголем притисокот, толку повеќе енергија се троши и толку се поголеми барањата за главниот мотор. Вообичаено ги делиме воздушните компресори во четири категории според излезниот притисок:
Низок притисок: 0,2~1,0MPa
Среден притисок: 1,0~10MPa
Висок притисок: 10~100MPa
Ултра висок притисок: над 100MPa
Завртните воздушни компресори обично имаат излезен притисок од 0,2~4,0 MPa, што значи дека нивните перформанси, изводливост и економичност се подобри во овој опсег. Ова е одредено од структурата и режимот на работа на воздушниот крај на компресорот, а воедно е и сегментот на притисок со најголема побарувачка на пазарот.
Притисокот на компримираниот воздух што го обезбедува компресорот за воздух главно се мери со односот на притисокот, што е односот на излезниот притисок Pd кон притисокот на вшмукување Ps. Колку е поголем односот, толку е поголем излезниот притисок.
ε=Pd/Ps Формула (6)
За главниот мотор на завртувачкиот компресор за воздух, постојат внатрешен однос на притисок и надворешен однос на притисок.
Однос на внатрешен притисок: односот на притисокот во меѓузабниот волумен на главниот мотор кон вшмукувачкиот притисок, кој се одредува според положбата и обликот на вшмукувачките и издувните отвори;
Однос на надворешен притисок: односот на притисокот во издувната цевка кон притисокот на вшмукување. Притисокот на вшмукување и издувните гасови потребен за работните услови или текот на процесот.
Кога односот на внатрешниот притисок ≠ односот на надворешниот притисок, главниот мотор ќе троши повеќе енергија; кога односот на внатрешниот притисок = односот на надворешниот притисок, главниот мотор е во најдобра состојба.
За главниот мотор на завртувачкиот компресор за воздух, кога главниот мотор, температурата на околината, притисокот на вшмукување, брзината на главниот мотор и другите фактори се исти, колку е поголем излезниот притисок, толку е поголема потрошувачката на енергија.
Основни перформанси на воздушниот компресор со завртка - проток на воздух
Протокот обично е составен од масен проток и волуменски проток. Во индустриските спецификации и стандарди на системите за компресори за воздух, ние обично го користиме волуменскиот проток како метод за мерење на проток, кој во мојата земја се нарекува и волумен на издувните гасови или проток на табличка: под потребниот притисок на издувните гасови, волуменот на гасот испуштен од компресорот за воздух по единица време се претвора во состојба на влез, односно волуменска вредност на притисокот на вшмукување на цевката за влез во првата фаза и температурата и влажноста на вшмукување. Единицата е m3/min. Волуменскиот проток е поделен на вистински волуменски проток и стандарден волуменски проток.
Вообичаено, примероците, селекциите и табличките со имиња на машините користат стандарден волуменски проток. Поради индустријата, регионот и употребата, стандардниот волуменски проток на побарувачката на пазарот за компримиран воздух има две дефиниции според разликата во стандардната состојба (температура, притисок и компоненти):
Стандардната состојба е притисок P=101,325KPa; стандардна температура T=0℃; релативна влажност е 0%. Често се среќава во индустрискиот гас, хемиската индустрија или тендерските документи, наречен „стандарден квадрат“, обично со симбол на формулата „VN“ и единица Nm3/min.
Стандардната состојба е притисок P = 101,325KPa; стандардна температура T = 20℃; релативна влажност е 0%. Обично се користи во стандардите на индустријата за компримиран воздух и се нарекува „стандардни работни услови“. Симболот е обично „V“, а единицата е m3/min.
Вообичаено, стандардната брзина на волуменски проток што се користи во нашата индустрија за компресори за воздух е втората. Конверзијата на брзината на волуменски проток под двете состојби може да се пресмета со формулата:
V(m3/min)=1,0732VN(Nm3/min) Формула (7)
За главниот мотор на завртливиот компресор за воздух, под истите други услови, колку е поголемо централното растојание на роторот, толку е поголема неговата волуменска брзина на проток; колку е поголема брзината на главниот мотор, толку е поголема неговата волуменска брзина на проток.
V волуменска брзина на проток = qv волумен на компресија на главниот мотор × n брзина на главата Формула (8)
qv=CΨqv0Z1n=CΨCn1nλD3 Формула (9)
Каде што Z1——број на заби на машкиот ротор; n——брзина на ротација на машкиот ротор; λ——сооднос на ширина и висина на роторот; D——надворешен дијаметар на машкиот ротор.
Затоа, заради економичност, обично ги намалуваме типовите на главни мотори и можеме да го прилагодиме волуменот на издувните гасови на компресорот за воздух со одредување на брзината на главниот мотор за да ги задоволиме барањата на пазарот.
Сепак, брзината на главниот мотор на завојниот компресор не може да биде бесконечно висока, обично помеѓу 800 и 10.000 вртежи во минута. Затоа, производителот на завојните главни мотори развива главни мотори со различни опсези на волуменски проток за да ги задоволи барањата за проток на завојниот компресор.
Специфична моќност и пресметка на воздушниот крај на завртката на компресорот за воздух
Моќност на вратилото потрошена од волуменскиот проток по единица време кога работи воздушниот дел од компресорот за воздух. Единицата за специфична моќност е: kW/(m3/min).
Формулата за пресметка е како што следува:
SER воздушен крај = Pd воздушен крај/qv Формула (10)
Pd воздушен крај – моќност на вратилото на воздушниот крај;
qv – проток на воздух на крајот по единица време
Неговата специфична вредност на моќност е:
SER воздушен крај = 117/23,1 = 5,065 (kW/(m3/min))
Колку е помала специфичната вредност на моќноста на воздушниот крај на завртувачкиот компресор за воздух, толку е помала неговата потрошувачка на енергија и толку се подобри перформансите на воздушниот крај. Под услов на константен проток, колку е поголем излезниот притисок, толку е поголема моќноста на вратилото на воздушниот крај, па затоа е поголема неговата специфична вредност на моќност.
Секој завртен компресор има оптимална специфична вредност на моќност, која е поврзана со брзината на главниот мотор. Кога брзината на главниот мотор е прениска, истекувањето се зголемува, волуменот на гас се намалува, а специфичната вредност на моќност станува поголема; кога брзината на главниот мотор е превисока, триењето се зголемува, моќноста на вратилото се зголемува, а специфичната вредност на моќност станува поголема. Но, мора да постои оптимална брзина што ја прави специфичната вредност на моќност најниска. Затоа не е нужно точно да се каже дека колку е поголем главниот мотор, толку е поштедлив.
Кога дизајнираме завртки и компресори со променлива фреквенција, мора да обезбедиме квалитет, а воедно да ја земеме предвид економичноста, стандардизацијата и модуларноста на главниот мотор. Затоа, ќе ја користиме кривата на вредност на моќноста специфична за главниот мотор за да дизајнираме и развиеме завртки со различни притисоци и протоци.
Време на објавување: 17 јули 2024 година
