Fórmula e princípio de cálculo do compressor de ar!
Como engenheiro praticante de compressores de ar, além de entender o desempenho do produto da sua empresa, alguns cálculos envolvidos neste artigo também são essenciais, caso contrário, sua formação profissional ficará muito pálida.
(Diagrama esquemático, não correspondendo a nenhum produto específico do artigo)
1. Derivação da conversão de unidades de “quadrado padrão” e “cúbico”
1Nm3/min (quadrado padrão) s1,07m3/min
Então, como aconteceu essa conversão?Sobre a definição de quadrado e cúbico padrão:
pV=nRT
Sob os dois estados, a pressão, a quantidade de matéria e as constantes são as mesmas, e a diferença é apenas a temperatura (temperatura termodinâmica K) é deduzida: Vi/Ti=V2/T2 (ou seja, a lei de Gay Lussac)
Suponha: V1, Ti são cubos padrão, V2, T2 são cubos
Então: V1: V2=Ti: T2
Ou seja: Vi: Vz=273: 293
Então: Vis1.07V2
Resultado: 1Nm3/min1,07m3/min
Segundo, tente calcular o consumo de combustível do compressor de ar
Para um compressor de ar com 250kW, 8kg, deslocamento de 40m3/min e teor de óleo de 3PPM, quantos litros de óleo a unidade consumirá teoricamente se funcionar por 1000 horas?
responder:
Consumo de combustível por metro cúbico por minuto:
3x 1,2=36 mg/m3
, 40 metros cúbicos por minuto de consumo de combustível:
40×3,6/1000=0,144g
Consumo de combustível após 1000 horas de funcionamento:
-1000x60x0,144=8640g=8,64kg
Convertido para volume 8,64/0,8=10,8L
(A essencialidade do óleo lubrificante é de cerca de 0,8)
O acima é apenas o consumo teórico de combustível, na realidade é maior que este valor (o filtro central do separador de óleo continua a diminuir), se calculado com base em 4.000 horas, um compressor de ar de 40 cúbicos funcionará pelo menos 40 litros (dois barris) de óleo.Normalmente, cerca de 10 a 12 barris (18 litros/barril) são reabastecidos para cada manutenção de um compressor de ar de 40 metros quadrados, e o consumo de combustível é de cerca de 20%.
3. Cálculo do volume de gás de platô
Calcule o deslocamento do compressor de ar da planície para o platô:
Fórmula de citação:
V1/V2=R2/R1
V1=volume de ar na área plana, V2=volume de ar na área do planalto
R1=taxa de compressão do plano, R2=taxa de compressão do platô
Exemplo: O compressor de ar tem 110kW, a pressão de exaustão é 8bar e a vazão volumétrica é 20m3/min.Qual é o deslocamento deste modelo a uma altitude de 2.000 metros?Consulte a tabela de pressão barométrica correspondente à altitude)
Solução: De acordo com a fórmula V1/V2= R2/R1
(o rótulo 1 é simples, 2 é platô)
V2=ViR1/R2R1=9/1=9
R2=(8+0,85)/0,85=10,4
V2=20×9/10,4=17,3m3/min
Então: o volume de exaustão deste modelo é de 17,3m3/min a uma altitude de 2.000 metros, o que significa que se este compressor de ar for utilizado em áreas de planalto, o volume de exaustão será significativamente atenuado.
Portanto, se os clientes em áreas de planalto precisarem de uma certa quantidade de ar comprimido, eles precisam prestar atenção se o deslocamento do nosso compressor de ar pode atender aos requisitos após a atenuação em alta altitude.
Ao mesmo tempo, muitos clientes que apresentam suas necessidades, principalmente aqueles projetados pelo instituto de design, gostam sempre de usar a unidade Nm3/min, e precisam estar atentos à conversão antes do cálculo.
4. Cálculo do tempo de enchimento do compressor de ar
Quanto tempo leva para um compressor de ar encher um tanque?Embora este cálculo não seja muito útil, é bastante impreciso e só pode ser, na melhor das hipóteses, uma aproximação.Porém, muitos usuários ainda estão dispostos a experimentar este método por causa de dúvidas sobre o deslocamento real do compressor de ar, portanto ainda existem muitos cenários para este cálculo.
O primeiro é o princípio deste cálculo: na verdade é a conversão de volume dos dois estados gasosos.A segunda é a razão do grande erro de cálculo: primeiro, não há condição de medir alguns dados necessários no local, como a temperatura, por isso só podem ser ignorados;segundo, a operabilidade real da medição não pode ser precisa, como mudar para o status Enchimento.
Porém, mesmo assim, caso haja necessidade, ainda precisamos saber que tipo de método de cálculo:
Exemplo: Quanto tempo leva para um compressor de ar de 10m3/min e 8bar encher um tanque de armazenamento de gás de 2m3?Explicação: O que está cheio?Ou seja, o compressor de ar está conectado a 2 metros cúbicos de armazenamento de gás, e a válvula final de exaustão do armazenamento de gás Feche-a até que o compressor de ar atinja 8 bar para descarregar, e a pressão manométrica da caixa de armazenamento de gás também seja de 8 bar .Quanto tempo leva esse tempo?Nota: Este tempo precisa ser contado a partir do início do carregamento do compressor de ar, e não pode incluir a conversão estrela-triângulo anterior ou o processo de conversão ascendente de frequência do inversor.É por isso que os danos reais causados no local não podem ser precisos.Se houver um bypass na tubulação conectada ao compressor de ar, o erro será menor se o compressor de ar estiver totalmente carregado e mudar rapidamente para a tubulação para encher o tanque de armazenamento de ar.
Primeiro, a maneira mais fácil (estimativa):
Sem levar em conta a temperatura:
piVi = pzVz (Lei de Boyle-Malliot) Através desta fórmula, verifica-se que a mudança no volume do gás é na verdade a taxa de compressão
Então: t=Vi/ (V2/R) min
(O número 1 é o volume do tanque de armazenamento de ar e 2 é o fluxo volumétrico do compressor de ar)
t=2m3/ (10m3/9) min= 1,8min
Demora cerca de 1,8 minutos para carregar totalmente ou cerca de 1 minuto e 48 segundos
seguido por um algoritmo um pouco mais complexo
para pressão manométrica)
explicar
Q0 – Fluxo volumétrico do compressor m3/min sem condensado:
Vk – volume do tanque m3:
T – tempo mínimo de inflação;
px1 – pressão de sucção do compressor MPa:
Tx1 – temperatura de sucção do compressor K:
pk1 – pressão do gás MPa no tanque de armazenamento de gás no início da inflação;
pk2 – Pressão do gás MPa no tanque de armazenamento de gás após o término da inflação e do equilíbrio térmico:
Tk1 – temperatura do gás K no tanque no início da carga:
Tk2 – Temperatura do gás K no tanque de armazenamento de gás após o término da carga de gás e equilíbrio térmico
Tk – temperatura do gás K no tanque.
5. Cálculo do Consumo de Ar de Ferramentas Pneumáticas
O método de cálculo do consumo de ar do sistema de fonte de ar de cada dispositivo pneumático quando funciona de forma intermitente (uso imediato e parada):
Qmax- o consumo máximo real de ar necessário
Colina – fator de utilização.Leva em consideração o coeficiente de que todos os equipamentos pneumáticos não serão utilizados ao mesmo tempo.O valor empírico é 0,95~0,65.Geralmente quanto maior o número de equipamentos pneumáticos, menor será o uso simultâneo e menor será o valor, caso contrário maior será o valor.0,95 para 2 dispositivos, 0,9 para 4 dispositivos, 0,85 para 6 dispositivos, 0,8 para 8 dispositivos e 0,65 para mais de 10 dispositivos.
K1 – Coeficiente de vazamento, o valor é selecionado internamente de 1,2 a 15
K2 – Coeficiente de reposição, o valor é selecionado na faixa de 1,2~1,6.
K3 – Coeficiente desigual
Considera que existem fatores desiguais no cálculo do consumo médio de gás no sistema fonte de gás, e está definido para garantir o aproveitamento máximo, e seu valor é 1,2
~1,4 Seleção doméstica de ventiladores.
6. Quando o volume de ar for insuficiente, calcule a diferença de volume de ar
Devido ao aumento no consumo de ar do equipamento, o fornecimento de ar é insuficiente e a quantidade de compressores de ar necessários para manter a pressão nominal de trabalho pode ser satisfeita.Fórmula:
Q Real – a vazão do compressor de ar exigida pelo sistema no estado real,
QOriginal – a vazão de passageiros do compressor de ar original;
Pacto – a pressão MPa que pode ser alcançada em condições reais;
P original – pressão de trabalho MPa que pode ser alcançada pelo uso original;
AQ- vazão volumétrica a ser aumentada (m3/min)
Exemplo: O compressor de ar original tem 10 metros cúbicos e 8 kg.O usuário aumenta o equipamento e a pressão atual do compressor de ar só pode atingir 5 kg.Pergunte quanto compressor de ar precisa ser adicionado para atender à demanda de ar de 8 kg.
QA=10* (0,8-0,5) / (0,5+0,1013)
s4,99m3/min
Portanto: é necessário um compressor de ar com deslocamento de pelo menos 4,99 metros cúbicos e 8 quilogramas.
Na verdade, o princípio desta fórmula é: ao calcular a diferença da pressão alvo, leva em conta a proporção da pressão atual.Esta relação é aplicada à vazão do compressor de ar atualmente utilizado, ou seja, obtém-se o valor da vazão alvo.
