Сцісканне газу — гэта працэс спажывання знешняй энергіі для атрымання патэнцыйнай энергіі ціску газу. Кампрэсар з'яўляецца стваральнікам сціснутага газу. Такім чынам, асноўныя характарыстыкі паветранага блока шрубавага кампрэсара неаддзельныя ад гэтых чатырох аспектаў: ціску, расходу, магутнасці і ўдзельнай магутнасці.
Асноўныя характарыстыкі пнеўматычнай часткі шрубавага паветранага кампрэсара - ціск
Атрыманне патэнцыяльнай энергіі ціску сціснутага паветра з'яўляецца найбольш асноўнай характарыстыкай паветраных кампрэсараў, і шрубавыя паветраныя кампрэсары не з'яўляюцца выключэннем. Галоўны рухавік шрубавых паветраных кампрэсараў павялічвае ціск паветра, спажываючы знешнюю энергію. Чым вышэй ціск, тым больш энергіі спажываецца і тым вышэй патрабаванні да асноўнага рухавіка. Звычайна мы падзяляем паветраныя кампрэсары на чатыры катэгорыі ў залежнасці ад выхаднога ціску:
Нізкі ціск: 0,2~1,0 МПа
Сярэдні ціск: 1,0~10 МПа
Высокі ціск: 10~100 МПа
Звышвысокі ціск: вышэй за 100 МПа
Шрубавыя паветраныя кампрэсары звычайна маюць выхадны ціск 0,2~4,0 МПа, што азначае, што іх прадукцыйнасць, эфектыўнасць і эканамічнасць лепшыя ў гэтым дыяпазоне. Гэта вызначаецца структурай і рэжымам працы пнеўматычнай часткі кампрэсара, і гэта таксама сегмент ціску з найбольшым попытам на рынку.
Ціск сціснутага паветра, які забяспечваецца паветраным кампрэсарам, у асноўным вымяраецца каэфіцыентам ціску, які ўяўляе сабой суадносіны выхаднога ціску Pd да ціску ўсмоктвання Ps. Чым вышэй гэты каэфіцыент, тым вышэйшы выхадны ціск.
Формула ε=Pd/Ps (6)
Для галоўнага рухавіка шрубавага паветранага кампрэсара існуе ўнутранае каэфіцыент ціску і знешняе каэфіцыент ціску.
Каэфіцыент унутранага ціску: суадносіны ціску ў міжзубовым аб'ёме галоўнага рухавіка да ціску ўсмоктвання, якое вызначаецца становішчам і формай усмоктвальнага і выпускнога адтулін;
Суадносіны знешняга ціску: суадносіны ціску ў выхлапной трубе да ціску ўсмоктвання. Ціск ўсмоктвання і выпуску, неабходны для ўмоў працы або тэхналагічнага патоку.
Калі каэфіцыент унутранага ціску ≠ каэфіцыент знешняга ціску, галоўны рухавік спажывае больш энергіі; калі каэфіцыент унутранага ціску = каэфіцыент знешняга ціску, галоўны рухавік знаходзіцца ў найлепшым стане.
Для галоўнага рухавіка шрубавага паветранага кампрэсара, калі асноўны рухавік, тэмпература навакольнага асяроддзя, ціск усмоктвання, хуткасць асноўнага рухавіка і іншыя фактары аднолькавыя, чым вышэй выхадны ціск, тым вышэй спажыванне энергіі.
Асноўныя характарыстыкі пнеўматычнай часткі шрубавага паветранага кампрэсара - паток
Паток звычайна складаецца з масавага і аб'ёмнага патоку. У галіновых спецыфікацыях і стандартах паветраных кампрэсарных сістэм мы звычайна выкарыстоўваем аб'ёмны паток у якасці метаду вымярэння патоку, які ў маёй краіне таксама называецца аб'ёмам выхлапных газаў або намінальным патокам: пры неабходным ціску выхлапных газаў аб'ём газу, які выкідваецца паветраным кампрэсарам за адзінку часу, пераўтвараецца ў стан на ўсмоктванні, гэта значыць аб'ёмнае значэнне ціску ўсмоктвання ва ўсмоктвальнай трубе першай ступені, а таксама тэмпературу і вільготнасць усмоктвання. Адзінка вымярэння - м3/мін. Аб'ёмны паток падзяляецца на фактычны аб'ёмны паток і стандартны аб'ёмны паток.
Звычайна ўзоры, выбаркі і таблічкі з назвы машын выкарыстоўваюць стандартны аб'ёмны расход. У залежнасці ад галіны, рэгіёна і выкарыстання, стандартны аб'ёмны расход на рынку сціснутага паветра мае два азначэнні ў залежнасці ад розніцы ў стандартным стане (тэмпература, ціск і кампаненты):
Стандартны стан — ціск P = 101,325 кПа; стандартная тэмпература T = 0 ℃; адносная вільготнасць — 0%. Часта сустракаецца ў прамысловых газах, хімічнай прамысловасці або тэндэрных дакументах, называецца «стандартным квадратам», звычайна з сімвалам формулы «VN» і адзінкай вымярэння Нм3/мін.
Стандартны стан — ціск P = 101,325 кПа; стандартная тэмпература T = 20 ℃; адносная вільготнасць — 0%. Звычайна гэта значэнне выкарыстоўваецца ў стандартах прамысловасці сціснутага паветра і называецца «стандартнымі ўмовамі працы». Звычайна пазначаецца сімвалам «V», а адзінкай вымярэння — м3/мін.
Звычайна ў нашай індустрыі паветраных кампрэсараў выкарыстоўваецца стандартны аб'ёмны расход. Пералік аб'ёмнага расходу ў двух станах можна разлічыць па формуле:
V(м3/мін)=1,0732VN(Нм3/мін) Формула (7)
Для галоўнага рухавіка шрубавага паветранага кампрэсара, пры аднолькавых іншых умовах, чым большая адлегласць паміж цэнтрамі ротара, тым большы яго аб'ёмны расход; чым вышэйшая хуткасць галоўнага рухавіка, тым большы яго аб'ёмны расход.
Аб'ёмны расход V = qv аб'ём сціску галоўнага рухавіка × n хуткасць галоўкі Формула (8)
qv=CΨqv0Z1n=CΨCn1nλD3 Формула (9)
Дзе Z1 — колькасць зуб'яў апорнага ротара; n — хуткасць апорнага ротара; λ — падаўжэнне ротара; D — вонкавы дыяметр апорнага ротара.
Таму, дзеля эканоміі, мы звычайна памяншаем тыпы асноўных рухавікоў і можам рэгуляваць аб'ём выхлапу паветранага кампрэсара, вызначаючы хуткасць асноўнага рухавіка, каб задаволіць попыт рынку.
Аднак хуткасць галоўнага рухавіка шрубавага кампрэсара не можа быць бясконца высокай, звычайна паміж 800 і 10 000 абаротаў у хвіліну. Таму вытворца галоўных шрубавых рухавікоў распрацоўвае галоўныя рухавікі з рознымі дыяпазонамі аб'ёмнага расходу, каб задаволіць патрабаванні да расходу шрубавага кампрэсара.
Удзельная магутнасць і разлік пнеўматычнай часткі шрубавага паветранага кампрэсара
Магутнасць на вале, якая спажываецца аб'ёмным патокам за адзінку часу пры працы паветранага кампрэсара. Адзінка вымярэння ўдзельнай магутнасці: кВт/(м3/мін).
Формула разліку наступная:
SER пнеўматычнага блока = Pd пнеўматычнага блока/qv Формула (10)
Pd пнеўматычнай часткі – магутнасць на вале пнеўматычнай часткі;
qv – аб'ёмны расход паветранага блока за адзінку часу
Яго ўдзельная магутнасць складае:
SER паветранага канца = 117/23,1 = 5,065 (кВт/(м3/мін))
Чым меншае значэнне ўдзельнай магутнасці пнеўматычнага блока шрубавага паветранага кампрэсара, тым меншае спажыванне энергіі і лепшая прадукцыйнасць пнеўматычнага блока. Пры ўмове пастаяннага патоку, чым вышэйшы ціск на выхадзе, тым большая магутнасць на вале пнеўматычнага блока, і тым большая яго ўдзельная магутнасць.
Кожны шрубавы кампрэсар мае аптымальнае значэнне ўдзельнай магутнасці, якое звязана з хуткасцю асноўнага рухавіка. Калі хуткасць асноўнага рухавіка занадта нізкая, уцечка павялічваецца, аб'ём газу памяншаецца, а ўдзельная магутнасць павялічваецца; калі хуткасць асноўнага рухавіка занадта высокая, трэнне павялічваецца, магутнасць на вале павялічваецца, і ўдзельная магутнасць павялічваецца. Але павінна быць аптымальная хуткасць, пры якой удзельная магутнасць будзе мінімальнай. Вось чаму не абавязкова правільна сцвярджаць, што чым большы асноўны рухавік, тым больш ён энергазберагальны.
Пры праектаванні шрубавых кампрэсараў і кампрэсараў са зменнай частатой мы павінны гарантаваць якасць, улічваючы пры гэтым эканамічнасць, стандартызацыю і модульнасць галоўнага рухавіка. Таму мы будзем выкарыстоўваць крывую магутнасці галоўнага рухавіка для праектавання і распрацоўкі шрубавых кампрэсараў з розным ціскам і патокам.
Час публікацыі: 17 ліпеня 2024 г.
