Единицы измерения давления и производительности компрессора
Главная \ ВСЁ О ПРОМЫШЛЕННЫХ КОМПРЕССОРАХ \ Единицы измерения давления и производительности компрессораЕдиницы измерения давления и производительности компрессора
При выборе компрессорного оборудования,
изучая технические характеристики, довольно часто разные производители указывают данные в разных единицах измерения. Далее пойдет речь о единицах измерения, о переводе из одной величины в другую, например как перевести 1 МПа в бар.
Согласно Международной Системе Измерений (система СИ), единица измерения давления компрессора является Па (Паскаль), но зачастую данное значение указывается в бар. Перевод 1 бар в МПа, довольно прост 1бар = 0,1 МПа.
Дополнительно необходимо отметить обозначение barg (бар изб.), и в чем отличие от бар. Запись бар избыточное (barg) означает, что давление измерено манометром, pизб=рабс – ратм, где pабс – абсолютное давление, ратм – атмосферное давление.
Абсолютное давление рабс – давление измеренное относительно абсолютного вакуума, атмосферное давление ратм(стандартное) равняется 1,01325 бар.
Производительность компрессора обычно указывают в следующих величинах: л/мин, м3/мин, м3/час, Нм3/мин.
Перед тем сравнением характеристик, стоит обратить внимание, в соответствии с какими стандартами измерен объемный расход и при каких условиях, если данные измерены при разных условиях, то сравнение некорректно. Стандартами ISO 1217 и DIN 1945 описывается способ измерения производительности компрессора.
Измерение производительности осуществляет при приведении к определенным условиям:
– стандартными условиями является, давление – 0,013бар и температура – 20оС
– к нормальным условиям Т(оС)=0, Р(бар)=1,013
Определимся с значением Нм3/мин – нормальные кубические метры, и как перевести Нм3/мин в м3/мин и обратно. Значение может быт указано Нм3/час, что означает производительность в час. Один Нм3 (кубический метр нормальный) равняется 1м3 при давлении равном 1,013 бар, температуре равной 0оС, по DIN.
Порой в записях не указывают букву Н, поэтому желательно точно понимать какое значение указано, в противном случае велика вероятность некорректного выбора и сравнения. Перевод из м3/час в Нм3/час осуществляется по формулам.
Сжатый воздух на выходе из компрессора имеет определенную температуру, ориентировочные данные указываются в технических характеристиках компрессора, встречаются две единицы, первая оС (градус Цельсия), вторая оК (градус Кельвина). Перевод из оC в оK прост tоC=TоК – 273,15.
Одним из значимых параметров, при сравнении, является удельная потребляемая мощность, единица измерения кВт. Данное значение отображает затрачиваемое количество электроэнергии для сжатия 1м3/мин. Рассчитывается с учетом реальной потребляемой мощности электродвигателя, дополнительных вентиляторов охлаждения и затрат дополнительного оборудования.
Таким образом можно записать следующее выражение:
Pудельная=(Рпотребляемая) / (производительность м3/мин)
У производителя желательно уточнить реальную потребляемую мощность установленного оборудования, без этих данных расчет будет некорректен. Следует заметить, что потребляемая мощность, как правило, выше установленной мощности электродвигателя.
Дополнительно необходимо учесть такие параметры как рабочее давление (при каком давлении произведены замеры потребляемой мощности), место измерение мощности (на валу, либо на клеммах), способ передачи прямой или ременной.
Более подробную информацию Вы можете получить отправив запрос нашим специалистам
Новости студиивсеПроизводительность компрессора | НПП Ковинт
Как производитель компрессоров может обхитрить покупателя и завысить реальные значения производительности?
Большинство покупателей при поиске компрессорного оборудования ориентируются на понятие «производительность компрессора».
Но далеко не все из них знают о нюансах, которые скрываются за этим простым термином.
В этой статье мы расскажем о всех особенностях термина «производительность компрессора», чтобы вы могли избежать возможных ошибок при выборе оборудования.
Под «производительностью» мы понимаем производство «чего-либо» за единицу времени. Применительно к компрессорному оборудованию этим «чем-то» является сжатый воздух или газ. Здесь мы будем говорить именно о сжатом воздухе, как о наиболее распространенном продукте в области компрессорной техники (хотя все сказанное, в равной мере, относится и к другим газам).
Производительность компрессора — это параметр, который определяет, какой объем воздуха/газа он может сжать в единицу времени.
Производительность компрессора принято измерять в «единицах объема за единицу времени», т.е. в л/мин, м3/мин, м3/ч и т.д.
Но все мы знаем, что воздух меняет свой объем при изменении температуры и давления.
Это означает, например, что компрессор, установленный на берегу моря (где атмосферное давление и, соответственно, плотность воздуха выше) будет иметь бо́льшую производительность, чем тот же компрессор, установленный высоко в горах.
Или другой пример: один и тот же компрессор в жаркий день доставит потребителю меньший объем сжатого воздуха, чем в холодный.
Кроме того, влажность воздуха также оказывает влияние на производительность компрессора.
Вот почему при указании производительности компрессора необходимо также указывать условия (температуру, давление, влажность), при которых эта производительность определяется.
Обозначение производительности компрессора
Давайте теперь разберемся, как изготовители компрессоров обычно указывают производительность своих изделий.
Производительность указывается в так называемых «нормальных» кубических метрах в час (минуту) – Nm3/h, Nm3/min. Под буквой «N» подразумеваются «нормальные условия», установленные Международным Союзом Теоретической и Прикладной Химии (IUPAC) — температура 0°С, абсолютное давление 101325 Па (760 мм рт. ст.), относительная влажность 0%.
Тут следует сделать оговорку – в России продолжает действовать ГОСТ 2939-63 «Газы. Условия для определения объема», согласно которому объем газов должен приводиться к следующим условиям: температура 20°С, абсолютное давление 101325 Па, относительная влажность 0%. Это означает следующее:
- встретив обозначение Nm3/h, можно с уверенностью сказать, что это производительность, приведенная к «нормальным условиям», установленным IUPAC;
- встретив такое же обозначение на русском языке нм3/ч, однозначно сказать, какие из «нормальных условий» (российские ГОСТ или международные IUPAC) подразумеваются в данном конкретном случае уже нельзя.
Если такую единицу измерения мы встретим в описании импортного компрессора (т.е. переведенном на русский язык), то это «нормальные условия» UIPAC.
Если же такая единица измерения встречается в описании компрессора отечественного производства или в техническом задании, то варианта может быть два – либо производитель (заказчик) придерживается российских стандартов и это «нормальные условия» по ГОСТ, либо производитель (заказчик) «шагает в ногу со временем J» и это «нормальные условия» по международным стандартам.
Этот вопрос необходимо обязательно уточнить! Почему это так важно, мы увидим чуть дальше.
Что означает аббревиатура FAD при указании производительности?
Очень многие зарубежные изготовители компрессорного оборудования указывают производительность компрессора в m3/h (m3/min) FAD при определенном выходном давлении.
Что же означает аббревиатура FAD?
Это не что иное, как сокращение от «Free Air Delivery» или «Подача Атмосферного Воздуха».
Иными словами, производительность по FAD – это количество сжатого компрессором атмосферного воздуха за единицу времени при заданных условиях на входе.
Различия производительности Nm3/h и в m3/h FAD.
Теперь попробуем разобраться, как соотносятся между собой производительности, указанные в Nm3/h и в m3/h FAD.
Тут нам придется освежить в памяти некоторые знания, полученные в школе :).
Если считать воздух идеальным газом (это можно сделать при приблизительных расчетах производительности), то справедливо следующее выражение:
где P1, V1, T1 – давление, объем и температура воздуха на входе в компрессор (условия всасывания),
P2, V2, T2 – давление, объем и температура воздуха на выходе из компрессора (условия нагнетания),
R – универсальная газовая постоянная.
Нет ничего страшного в том, что мы здесь говорим «объем», а не «производительность». Ведь «производительность» — это «объем» воздуха, сжатый компрессором за «единицу времени».
Из выражения, приведенного выше, легко можно получить следующее:
В этом выражении индексы 1 и 2 не обязательно указывают на «вход» и «выход» компрессора. Это просто разные условия состояния воздуха.
Добавив в данное выражение значение интервала времени, получим аналогичное выражение, но уже для производительности:
где Q1 и Q2 – производительность при различных условиях.
Теперь обозначим индексом N параметры, относящиеся к нормальным условиям, а индексом FAD — параметры определения производительности FAD:
Подставим в полученное выражение параметры для нормальных условий и условий FAD, которые указал производитель компрессора (они, как правило, перечислены в сноске к таблице характеристик компрессора, например, температура 20°С, абсолютное давление 1 бар = 100000 Па).
Не забываем при этом, что температуру следует указывать не в °С, а в °К – градусах Кельвина, (°С + 273):
Итак, даже используя простейшую формулу пересчета, мы получили очень важный результат:
Производительность компрессора, приведенная к нормальным условиям (760 мм рт. ст., 0°С), на 8% меньше производительности, приведенной к условиям всасывания (1 бар, 20°С).
Что же это означает на практике?
Предположим, вам требуется подобрать компрессор с производительностью 150 Nm3/h в модельном ряду какого-то определенного зарубежного производителя. Вы находите компрессор с производительностью 155 m3/h, но не обращаете внимания на условия, для которых эта производительность указывается.
Вас все устраивает, совершается покупка. И только после ввода компрессора в эксплуатацию оказывается, что его производительность указана для условий 1 бар, 20 °С. А производительность при нормальных условиях: 155 × 0,92 = 142,6 Nm3/h.
Это может стать катастрофой!
Производительности компрессора может не хватить для нормальной работы установленного оборудования!
Есть еще один момент, который следует учитывать при подборе компрессора.
Производительность зарубежных компрессоров, как правило, определяется и указывается в соответствии с приложением С стандарта ISO1217.
В этом приложении есть интересная таблица:
Объемная производительность при заданных условиях л/с (м3/мин) | Максимально допустимые отклонения объемной производительности % | Максимально допустимые отклонения потребляемой мощности % |
| от 0 до 8,3 (0…0,5) | ± 7 | ± 8 |
| от 8,3 до 25 (0,5…1,5) | ± 6 | ± 7 |
| от 25 до 250 (1,5…15) | ± 5 | ± 6 |
| более 250 (15…) | ± 4 | ± 5 |
ВНИМАНИЕ: приведенные в данной таблице допуски включают в себя производственные допуски при изготовлении компрессоров и допуски на точность измерений при тестировании. | ||
Пример
Рассмотрим пример: в характеристиках компрессора указана производительность FAD 13,74 м3/мин, а потребляемая мощность 96,39 кВт.
В соответствии с таблицей, реальная производительность может отличаться от заявленной на ± 5%, т.е. находиться в пределах от 13,05 до 14,43 м3/мин.
То же касается и потребляемой мощности. Отклонение ± 6% дает нам интервал от 91,57 до 101,21 кВт.
Согласитесь, «разброс» почти в 1,5 м3/мин и 10 кВт является довольно ощутимым.
Какие же можно сделать выводы из всего вышесказанного?
При подборе компрессорного оборудования обязательно уточняйте, для каких условий указана его производительность.
Так как при измерении производительности и потребляемой мощности компрессора допускается погрешность, всегда ориентируйтесь на худший вариант (минимальная производительность и максимальная потребляемая мощность).
Соответственно, выбирайте производительность компрессора с запасом.
В данной статье мы не затрагивали тему содержания влаги во всасываемом компрессором воздухе, чтобы не усложнять приведенные выше простейшие расчеты.
На этом все.
Надеемся, что эта небольшая статья поможет вам избежать ошибок при подборе компрессорного оборудования.
Все возникшие вопросы вы можете задать в форме ниже. Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.
С уважением,
Константин Широких & Сергей Борисюк
Вернуться в раздел Полезная информация
Еще по теме:
Производительность компрессора по всасыванию и нагнетанию. Уловки производителей. Как выбрать компрессор?
Чаще всего покупатели при выборе компрессора ориентируются на паспортные характеристики производительности и давления. Но далеко не все из них знают о нюансах, которые скрываются за этими простыми терминами.
В данном материале мы попытаемся разобраться во всех особенностях термина «производительность компрессора», чтобы в дальнейшем вы могли избежать возможных ошибок при выборе оборудования.
Под «производительностью» понимается выработку «чего-либо» за единицу времени. Применительно к компрессорам этим количественным параметром является сжатый воздух или газ. Итак, производительность компрессора — это параметр, который определяет, какой объем воздуха/газа он может сжать в единицу времени. Производительность оборудования принято измерять в «единицах объема за единицу времени», т.е. в л/мин, м3/мин, м3/ч и т.д. Но все мы знаем, что воздух меняет свой объем при изменении температуры и давления. Это значит, например, что компрессор, установленный у вас в цеху, и тот же компрессор высоко в горах будут иметь разную производительность. Другой пример: тот же компрессор в жаркий день произведет меньший объем сжатого воздуха, чем в холодный. Влажность воздуха также оказывает влияние на производительность компрессора. Вот почему при указании производительности компрессора необходимо также указывать условия (температуру, давление, влажность), при которых эта производительность определяется.
Объемный расход измеряется в м3/с (кубические метры в секунду). В случае с воздушным компрессором объемный расход может выражаться в литрах в секунду (л/с). При этом объемный расход – это и есть производительность компрессора и выражается производительность либо в так называемых нормальных литрах в секунду (Нл/с), либо в виде расхода газа свободного выпуска (л/с).
Если попытаться дать точное определение производительности компрессора, то оно будет звучать так: производительность – количество воздуха, выраженное в объемных единицах, подаваемое воздушным компрессором в единицу времени и пересчитанное на условия всасывания. Столь сложная формулировка производительности компрессора обусловлена тем фактором, что при различных начальных условиях (температура и давление) производительность одного и того же компрессора может отличаться. Именно поэтому было принято такое определение производительности, которое позволяет “зафиксировать” объемный расход компрессора на одном значении.
Как производители обычно указывают производительность компрессоров в своих красивых глянцевых каталогах? Какую производительность реально ожидать от компрессора?
Производительность указывается в так называемых «Нормальных кубических метрах в час (минуту)» – Nm3/h, Nm3/min. Под буквой «N» подразумеваются «нормальные условия», установленные Международным Союзом Теоретической и Прикладной Химии (IUPAC) — температура 0°С, абсолютное давление 101325 Па (760 мм рт. ст.), относительная влажность 0%. В России продолжает действовать ГОСТ 2939-63 «Газы. Условия для определения объема», согласно которому объем газов должен приводиться к следующим условиям: температура 20°С, абсолютное давление 101325 Па, относительная влажность 0%. Это означает следующее: встретив обозначение Nm3/h, можно с уверенностью сказать, что это производительность, приведенная к «нормальным условиям», установленным IUPAC.
Встретив такое же обозначение на русском языке Нм3/ч, однозначно сказать, какие из «нормальных условий» ( ГОСТ или IUPAC) подразумеваются становится сложно. Этот вопрос необходимо обязательно уточнить у менеджеров поставляющей организации при выборе оборудования!
Часто зарубежные изготовители компрессоров указывают производительность компрессора в m3/h (m3/min) FAD при определенном выходном давлении. Что же означает аббревиатура FAD? Это не что иное, как сокращение от «Free Air Delivery» или «Подача Атмосферного Воздуха». Очень часто встречается пояснение, что это производительность компрессора, приведенная к условиям всасывания, которые обязательно при этом указываются. То есть, производительность по FAD – это количество сжатого компрессором атмосферного воздуха за единицу времени при заданных условиях на входе.
Как соотносятся значения производительности компрессора при нормальных условиях Nm3/h и производительность, приведенная к условиям всасыванияЕсли условно считать воздух идеальным газом, то справедливо следующее выражение:
где P1, V1, T1 – давление, объем и температура воздуха на входе в компрессор (условия всасывания)
P2, V2, T2 – давление, объем и температура воздуха на выходе из компрессора (условия нагнетания)
R – универсальная газовая постоянная.
Из выражения, приведенного выше, легко можно получить следующее:
В этом выражении индексы 1 и 2 не обязательно указывают на «вход» и «выход» компрессора. Это просто разные условия состояния воздуха. Добавив в данное выражение значение интервала времени, получим аналогичное выражение, но уже для производительности:
где Q1 и Q2 – производительность при различных условиях. Теперь обозначим индексом N параметры, относящиеся к нормальным условиям, а индексом FAD — параметры определения производительности FAD:
Подставим в полученное выражение параметры для нормальных условий и условий FAD, которые указал производитель компрессора (они, как правило, перечислены в сноске к таблице характеристик компрессора, например, температура 20°С, абсолютное давление 1 бар = 100000 Па).Не забываем при этом, что температуру следует указывать не в °С, а в °К – градусах Кельвина, (°С + 273):
Итак, даже используя простейшую формулу пересчета, мы получили очень важный результат:
Производительность компрессора, приведенная к нормальным условиям (760 мм рт.
ст., 0°С), на 8% меньше производительности, приведенной к условиям всасывания (1 бар, 20°С)!Что же это означает на практике? Предположим, вам требуется подобрать компрессор с производительностью 180 Nm3/h в модельном ряду какого-то определенного зарубежного производителя. Вы находите компрессор с производительностью 185 m3/h, но не обращаете внимания на условия, для которых эта производительность указывается. Вас все устраивает, совершается покупка. И только после ввода компрессора в эксплуатацию оказывается, что его производительность указана для условий 1 бар, 20 °С. А производительность при нормальных условиях: 185 × 0,92 = 170,2 Nm3/h. Это может стать неприятным сюрпризом, производительности выбранного компрессора может не хватить для нормальной работы установленного оборудования!
И еще одно небольшое уточнение: так как при измерении производительности и потребляемой мощности компрессора нормативно допускается погрешность, при выборе всегда ориентируйтесь на худший вариант (минимальная производительность и максимальная потребляемая мощность).
Так же стоит учитывать возможные утечки в оборудовании, фильтрах и осушителях, трубопроводах и соединительных фитингах пневмосистемы.
Выбирая компрессор, закладывайте запас в 20-25% по производительности!
Надеемся, что этот небольшой материал поможет вам избежать ошибок при подборе компрессорного оборудования. Если у Вас есть какие либо вопросы по выбору и эксплуатации оборудования воздухоподготовки, наши сервисные инженеры с удовольствием ответят на них. Звоните: +7 (831) 413-77-41, 216-48-06. Будем рады Вам помочь!
Возможно, Вам будут так же интересны следующие материалы сайта:
Замер производительности винтового компрессора – видео – компрессор ABAC Formula после капитального ремонта
Купить компрессор, каталог – большой выбор, конкурентные цены, винтовые и поршневые промышленные компрессоры
Запчасти для компрессоров – выбрать, купить запчасти Atlas Copco, Abac, Alup, Atmos, Berg, Ceccato, Comprag, Dalgakiran, Ekomak, Fiac, Fini, Kaeser, Kraftmann, Remeza, Sotras, Уралкомпрессормаш, Евразкомпрессор и др.
Ремонт компрессоров – опытные сервисные инженеры, срочный выезд, запчасти в наличии.
Фильтры для компрессоров – интернет-магазин: фильтры воздушные и масляные, сепараторы. Найти фильтр по артикулу производителя компрессора. Цены на фильтры, доставка по России – бесплатно!
Производительность компрессора
Компрессором называется устройство для сжатия и подачи воздуха. В современной промышленности наиболее широкое применение нашли два типа этих устройств: поршневые и винтовые.
В большинстве случаев они являются взаимозаменяемыми, поэтому в первую очередь подбор компрессора для производственных нужд ведется по его техническим характеристикам: максимальному давлению, объему ресивера, мощности привода и конечно же производительности.
Расчет производительности компрессора
Производительностью компрессора называется объем сжатого газа, вырабатываемый за единицу времени.
Эта величина может измеряться в литрах в минуту (л/мин) или кубических метрах в минуту (м3/мин). Как правило производительность компрессора высчитывают при нормальных условиях (атмосферное давление – 105 Па; температура воздуха — 0 оС ).
Существуют два способа измерения этой технической характеристики компрессора: по выходу и по входу.
В первом случае производительность компрессора означает, какое количество сжатого газа за единицу времени было получено из выходного отверстия. При измерении по ходу учитывается количество газа, всасываемого в агрегат.
При небольшой разнице давлений два этих значения будут практически равны, а вот при сильном сжатии газов разница может быть довольно значительной.
Особенно это характерно для поршневых компрессоров: производительность по входу и выходу может отличаться больше чем в два раза.
Неудивительно, что некоторые недобросовестные производители оборудования для сжатия и подачи газов указывают для своих устройств только входную производительность.
Поэтому, перед покупкой, способ измерения этого параметра следует уточнять отдельно ибо приобретать устройство «с запасом» производительности.
Регулировка производительности компрессора
Оптимальным режимом использования любого оборудования, в частности компрессора является эксплуатация в номинальном расчетном режиме.
Однако, ситуация, при которой потребителям требуется весь объем вырабатываемого газа встречается крайне редко. В таких случаях возникает необходимость подстраивать производительность компрессора под конкретные производственные нужды.
Существует несколько способов регулировки производительности компрессора:
- включение-выключение
- сброс излишков сжатого газа в атмосферу
- подключение «мертвого» объема
- включение режима холостого хода
- дросселирование на всасывании
- регулирование частоты вращения двигателя при помощи частотного преобразователя
- дискретная регулировка частоты вращения двигателя.
Включением-выключением регулируются в основном маломощные компрессоры. При таком способе при повышении давления до максимально допустимого предела компрессор выключается а при падении ниже критической отметки включается.
Достоинством способа является экономия электроэнергии, вот только двигатель от постоянных пусков и остановок быстро изнашивается.
Излишки воздуха в атмосферу сбрасывают сегодня лишь в исключительных случаях из-за высокой неэкономичности способа, поэтому используется он только в тех случаях, когда предельное давление воздуха достигается очень редко.
«Мертвым объемом» называются излишки воздуха, остающиеся в цилиндре поршневого компрессора. При его увеличении производительность агрегата падает.
Перевести на холостой ход можно винтовые компрессоры. Для поршневых агрегатов метод не применим.
Дросселирование на всасывании заключается в применении специального регулирующего клапана, устанавливаемого на пути всасываемого воздуха и постепенно закрывающегося при повышении давления.
Применение частотного преобразователя является наиболее эффективным способом, принятым на сегодняшний день. При увеличении давления в компрессоре, число оборотов двигателя постепенно снижается и наоборот.
Дискретное регулирование по принципу действия аналогично частотному преобразованию, вот только изменение частоты вращения двигателя происходит не плавно, а рывком (дискретно).
В каждом конкретном случае способ регулирования выбирается в зависимости от экономической целесообразности и сроков окупаемости.
Основные параметры компрессоров – MirMarine
Основными параметрами судовых компрессоров являются: производительность, конечное давление нагнетания, степень повышения давления, мощность, коэффициент полезного действия, частота вращения вала, масса и размеры компрессора.
Производительность компрессора — это количество газа, проходя¬щего через компрессор в единицу времени. Различают объемную и массовую производительность.
Объемной производительностью — Qст , приведенной к стандартным условиям, называют объем стандартного воздуха, поступающего через входное сечение компрессора в единицу времени. Под стандартным понимают воздух, давление которого Р = 101 кПа (760 мм. рт. ст), температура = 20°С, относительная влажность 50% и плотность 1,25 кг/ м.
Объемной производительностью — QK — называют производительность, приведенную к конечному спецификационному давлению воздуха и температуре 30°С, поступающего через выходное сечение компрессора в единицу времени. Измеряется объемная производительность в кубических метрах в час (м3/ч).
Массовой производительностью — Мt —называют массу воздуха, проходящего через компрессор в единицу времени.
Мt = Qст ρ = Qк ρк
где рст, рк — плотность воздуха стандартного и при конечном спецификационном давлении.
Степень повышения давления – называется отношение абсолютного конечного давления газа за компрессором Рн к абсолютному начальному давлению перед компрессором Рк ε = Рн / Рн.
Работой сжатия — / — называют работу, затрачиваемую на сжатие 1 кг газа от начального до конечного давления. Измеряют работу сжатия в джоулях на килограмм.
Теоретической мощностью — NT — называют — полученную расчетным путем мощность, требуемую для сжатия газа от начальных до конечных параметров. Как правило, теоретическую мощность определяют по значению работы сжатия при каком-либо идеальном процессе. Величина теоретической мощности связана с теоретической работой сжатия соотношением NT = /T Мт .
Индикаторной мощностью – Nи, – называют мощность, развиваемую внутри цилиндра поршневого компрессора. Определяют Nи опытным путем по индикаторной диаграмме, построенной с помощью прибора-индикатора.
Мощностью компрессора – N –называют мощность, потребляемую компрессором от двигателя. Мощность -N- следующим образом связана с теоретической мощностью
N = Nт / ρηкпд
Частоту вращения вала компрессора n измеряют в СИ в радианах в секунду n = 1/мин (мин-1)
Теоретическая производительность компрессора определяется выражением:
Qт = Vs n,
где Vs – рабочий объем цилиндра, м3;
n – частота вращения коленчатого вала компрессора, мин-1
Действительная производительность компрессора определяют в судовых условиях нагнетанием газа в мерные баллоны известной емкости от нулевого до конечного давления с одновременным отсчетом времени. Производительность компрессора затем вычисляют по формуле:
Q3 = Vб t
где Vб – емкость баллонов, л
t – время наполнения баллонов до конечного давления, мин
Литература
Вспомогательные механизмы и судовые системы.
Э. В. КОРНИЛОВ, П. В. БОЙКО, Э. И. ГОЛОФАСТОВ (2009)
Похожие статьи
Компрессор: Точный расчёт характеристик компрессора
На первый взгляд тема выбора источника сжатого воздуха для автомастерской не кажется достаточно интересной. Однако не зря говорят, что первое впечатление бывает обманчивым. Более близкое знакомство с проблемой озадачивает и вызывает массу вопросов. Как правильно определить потребность в сжатом воздухе, как на основании полученных данных рассчитать оптимальные характеристики компрессора, может ли компрессор малой производительности, оснащенный большим ресивером, заменить компрессор большей производительности с меньшим ресивером, чем различаются входные и выходные параметры компрессора и как это учитывают в расчетах? Для ответа на эти и другие вопросы пришлось изучить массу специальной литературы, провести не одну беседу с продавцами и специалистами по ремонту.
Вот что удалось выяснить…Сжатый воздух в условиях автосервисного предприятия находит применение не только для подкачки колес – это известно. Различное авторемонтное оборудование: шиномонтажные станки, окрасочно-сушильные камеры, некоторые типы автомоек используют пневмопривод. Окрасочные работы выполняются только с использованием сжатого воздуха, профессиональных окрасочных пистолетов с электроприводом нет в программе ни у одного производителя. Это те случаи, когда без сжатого воздуха просто не обойтись.
Что еще может заставить авторемонтника задуматься о приобретении компрессора? Конечно же, желание механизировать наиболее трудоемкие виды работ с использованием разнообразного пневмоинструмента. Его преимущества в сравнении с традиционно применяющимся электроинструментом не для всех очевидны, но тем не менее бесспорны.
Пневмоинструменты существенно превосходят своих электроконкурентов по надежности и ресурсу, побивая их почти вдвое по энерговооруженности – отношению мощности к единице веса.
Именно поэтому они как нельзя лучше приспособлены для напряженной профессиональной работы, в условиях которой их применение наиболее экономически выгодно.
Не важно, какая из указанных причин привела вас к мысли приобрести компрессор, важно, как это сделать грамотно.
С чего начать выбор компрессора
<Скажите, у вас есть компрессор с пятидесятилитровым ресивером?> – нередко с такого или подобного вопросов начинается беседа покупателя с менеджером. После этого продавцу приходится тратить много времени на то, чтобы объяснить, что задать такой вопрос – все равно что спросить, есть ли в продаже автомобиль с четырьмя колесами и что объем ресивера никак не может являться отправной точкой при выборе компрессора. Из чего же нужно исходить, делая выбор?
Исходить нужно из потребностей. Мысль не очень оригинальная, но справедливая, причем справедливая при выборе любого оборудования. Поскольку лучше всего о своих потребностях осведомлены мы сами – за нами и первое слово.
Перед тем, как нанести визит продавцу гаражного оборудования, нужно по возможности более точно подсчитать количество потребителей сжатого воздуха, определить их рабочие параметры (давление и номинальный расход воздуха) и предполагаемый режим работы.
Рабочие параметры пневмоинструмента или пневмооборудования указываются в паспорте. Если по каким-либо причинам эта информация отсутствует, можно у своих коллег или любого продавца пневмооборудования выяснить характеристики аналогичных устройств. Как правило, возможная небольшая ошибка не будет роковой. Для справки мы приводим параметры наиболее часто применяемого в автосервисной практике инструмента.
Понятно, что пневмоинструмент используется в работе не непрерывно, а время от времени, соответственно изменяется текущее воздухопотребление. Для определения характеристик компрессора ориентируются на усредненное значение потребности в сжатом воздухе.
Чтобы ее рассчитать, нужно, исходя из опыта эксплуатации и знания технологии планируемых работ, представить, каковы будут продолжительность и периодичность между включениями инструмента, возможна ли одновременная работа нескольких устройств и каких.
Сказанное касается тех, кто впервые приобретает компрессор. Если вы уже используете источник сжатого воздуха, который по каким-либо соображениям не удовлетворяет потребностям вашего предприятия, например, в связи с ростом количества потребителей или увеличившейся интенсивностью работ, нужно знать технические характеристики используемого компрессора, включая объем ресивера, а также сформулировать конкретные претензии к его работе. Например, если компрессор не обеспечивает требуемый расход воздуха, что часто приводит к перерывам в работе, следует экспериментально установить, за какой период времени давление в ресивере падает ниже допустимого уровня.
Вооружившись этими сведениями, можно смело идти в хороший магазин, где опытный менеджер (а в хороших магазинах – именно такие менеджеры) на основании этих данных поможет вам подобрать оптимальную с точки зрения соотношения надежности и цены покупку.
Более того, в хорошем магазине вам дадут возможность в течение 2-3 дней опробовать покупку на практике и в случае, если она вас не устраивает – обменять на другую модель. При этом продавцы действуют, исходя и из своих интересов: неправильно подобранный компрессор не отработает гарантийного срока, который для различных видов компрессорного оборудования может составлять от 6 до 12 месяцев.
Если у вас на примете есть такой магазин, менеджерам которого вы доверяете, если вы нелюбознательны и не хотите узнать ответы на вопросы, поставленные в начале статьи, на этом можно закончить чтение. Если же вы хотите более осознанно подойти к вопросу приобретения источника сжатого воздуха – двигайтесь с нами дальше.
Гаражный компрессор
Существуют различные типы компрессоров, используемые в технике в качестве источников сжатого воздуха. В настоящее время в автосервисной практике находят применение в основном поршневые устройства.
В компрессорах этого типа воздух сжимается в замкнутом пространстве цилиндра в результате возвратно-поступательного движения поршня. Конструктивно они представляют собой агрегат, включающий компрессорную головку, электропривод, ресивер и устройство автоматического регулирования давления (прессостат).
Популярность поршневых компрессоров среди работников автосервиса определяется их невысокой стоимостью, приемлемыми массогабаритными показателями, простотой в эксплуатации и обслуживании и выходными характеристиками, способными удовлетворить потребности практически любого авторемонтного предприятия.
К основным характеристикам компрессора относятся два параметра – максимальное давление (Pmax) и объемная производительность или подача (Q).
Большинство предлагаемых сегодня на рынке компрессоров развивают давление, превышающее потребности стандартного пневмооборудования и инструмента, используемого при авторемонте. На рынке представлены компрессоры с максимальным давлением 6, 8, 10, 13 бар.
Напомним, что номинальное рабочее давление окрасочных пистолетов – 3-4 бар, пневмоинструмента – до 6,5 бар. Исключение составляет пневмопривод шиномонтажных станков, для которого многие производители рекомендуют использовать сжатый воздух при давлении 8-10 бар. Впрочем, практика показывает, что пневматика шиномонтажного оборудования надежно работает и при использовании 8-барного компрессора.
Что еще нужно учитывать, определяя максимальное давление, развиваемое компрессором?
Во-первых, следует иметь в виду, что система автоматического регулирования давления всех компрессоров настроена таким образом, что обеспечивает поддержание давления в ресивере с допуском -2 бар от максимального значения. Это означает, что в процессе работы компрессора с Pmax=8 бар давление на выходе может изменяться в диапазоне от 6 до 8 бар, у 10-барного, – соответственно, от 8 до 10 бар. Заводские регулировки прессостата могут быть изменены пользователем только в сторону уменьшения минимального давления.
Во-вторых, необходимо учитывать, что наличие протяженных пневмомагистралей до потребителей сжатого воздуха вызывают падение давления в линии. При ошибках в проектировании пневмосети (применении труб малого диаметра, использовании водопроводных запорных устройств, нерациональной прокладке магистралей и т. д.) оно может достигать существенной величины и стать причиной неэффективной работы пневмооборудования. Чтобы избежать возможных неприятностей в таких случаях, нужно отдать предпочтение компрессору с более высоким максимальным давлением.
Из сказанного следует, что в качестве универсального гаражного источника сжатого воздуха можно использовать компрессор с максимальным давлением 8 бар. Если компрессор будет использоваться исключительно для окрасочных работ, можно обойтись и 6-барным, а в случае разветвленных пневмосетей надежнее использовать компрессор, развивающий давление до 10 бар.
Некоторый запас по давлению полезен и с другой точки зрения.
Чем выше давление, развиваемое компрессором, тем большую массу воздуха он может закачать в ресивер и тем большее время последний будет опорожняться до минимально допустимого давления, обеспечивая компрессору время для отдыха.
Кстати, об отдыхе: а нужен ли он железному компрессору? В ответе на этот вопрос кроется ключ к пониманию особенности рабочего процесса в поршневом компрессоре. Учитывая ее, определяют важнейшую характеристику компрессора – производительность.
Режим работы поршневого компрессора
Сжимаясь в цилиндре поршневого компрессора, воздух нагревается. На выходе из одноступенчатого компрессора его температура превышает 150оС. При этом часть тепла поглощается деталями и элементами конструкции головки компрессора, что приводит к повышению их температуры и изменению тепловых зазоров в узлах трения.
Если не обеспечить отвод тепла, головка не успевает охлаждаться.
Последствия представить несложно: температура смазываемых узлов возрастает выше допустимого уровня, полностью выбираются тепловые зазоры, горячее масло, подаваемое к парам трения разбрызгиванием, не держит “масляный клин”. В “лучшем” случае это грозит ускоренным износом механизма компрессора, в худшем – немедленным выходом из строя в результате заклинивания.
Это учитывается при проектировании компрессора. Для обеспечения теплосъема применяют принудительное охлаждение компрессорной головки – обдув воздухом. В качестве нагнетателя обычно используется вентилятор электродвигателя или шкив коленчатого вала компрессора. Чтобы повысить эффективность охлаждения, корпус головки изготавливают из сплавов с высокой теплопроводностью и делают оребренным.
Такие меры наиболее просты и дешевы, но недостаточны для того, чтобы обеспечить продолжительную непрерывную работу поршневого компрессора. Поэтому поршневой компрессор изначально рассчитывается на эксплуатацию со строго определенной скважностью, что предполагает обязательное наличие перерывов, необходимых для нормализации теплового режима головки.
Количественно режим эксплуатации оценивается коэффициентом внутрисменного использования (Кви), показывающим, какую часть времени компрессор способен работать непрерывно. Отечественный стандарт определяет три вида режимов работы компрессора: кратковременный (Кви = 0,15), непродолжительный (Кви = 0,5) и продолжительный (Кви = 0,75).
Способность дольше работать в непрерывном режиме означает в конечном счете большую надежность и ресурс техники. Она достигается использованием более совершенных материалов и схемных решений, больших запасов прочности конструктивных элементов, что, естественно, отражается на стоимости продукции.
В зависимости от допустимого режима эксплуатации, а также выходных характеристик зарубежные производители подразделяют свою продукцию на несколько серий: хобби (полупрофессиональную), профессиональную и промышленную. О том, чем они принципиально отличаются, мы расскажем далее.
Как обеспечивается требуемый режим эксплуатации компрессора? Прежде всего, рассчитывая его объемную производительность, нужно соблюсти правильный баланс между этой важнейшей характеристикой и средним воздухопотреблением.
Эти параметры связаны между собой через коэффициент, зависящий от класса компрессора, который больше единицы для компрессоров всех серий.
Это означает, что подача компрессора должна быть всегда больше, чем среднее воздухопотребление. Производя сжатого воздуха больше, чем расходуется, компрессор сам создает для себя задел, позволяющий ему время от времени “расслабляться”. Величина запаса по производительности тем больше, чем ниже положение, занимаемое компрессором в “табели о рангах”. Отдав предпочтение более дешевой технике (например, полупрофессиональной серии), необходимо заложить в расчеты больший запас по производительности.
Функцию хранения запасенного сжатого воздуха выполняет ресивер, а в случае разветвленной пневмосети – также и внутренний объем магистралей.
В этом заключается наиважнейшая роль ресивера наряду с демпфированием пиковых нагрузок, сглаживанием пульсаций давления и охлаждением сжатого воздуха.
Может сложиться мнение, что чем больше емкость ресивера, тем легче жизнь компрессора. Это мнение ошибочно. Дело в том, что для наполнения ресивера до максимального давления, когда автоматика прессостата отключает компрессор, требуется время, и немалое. При необоснованном увеличении объема ресивера компрессор будет трудиться непрерывно на его восполнение, выходя из допустимого режима работы.
Объем ресивера связан как с производительностью компрессора, так и с характером воздухопотребления. По этой причине компрессорная головка одной производительности может комплектоваться ресиверами нескольких типоразмеров, объем которых отличается в несколько раз. В среднем объем ресивера таков, что компрессор способен наполнить его за 3-4 мин. Если потребности в сжатом воздухе примерно равномерные по времени, то в целях экономии средств можно ограничиться минимальным ресивером. Если возможны пиковые нагрузки, лучше предпочесть больший.
Итак, грамотно выбрать компрессор для заданного воздухопотребления означает определить его производительность и объем ресивера таким образом, чтобы при эксплуатации данный компрессор работал в режиме внутрисменного использования, на который он рассчитан. Несоответствие режима работы паспортному значению приводит либо к неэффективному использованию компрессора, либо к сокращению его ресурса и преждевременному выходу из строя.
Как упоминалось, поршневых компрессоров, имеющих Кви = 1, в природе не существует. Поэтому, если ваш компрессор на протяжении смены “молотит” без перекуров – это верный признак того, что он подобран неправильно и вскоре выйдет из строя.
Особенности расчета характеристик компрессора
Приступая к расчету характеристик компрессора, полезно знать следующее. Масса воздуха, перекачиваемая компрессором в единицу времени, – величина постоянная и зависит от его конструктивных особенностей. Однако производительность принято определять не в массовых, а в объемных величинах, что часто приводит к путанице и ошибкам в расчетах.
Дело в том, что воздух, как и другие газы, сжимаем. Это означает, что одна и та же масса воздуха может занимать разный объем в зависимости от давления и температуры. Точная взаимосвязь между этими величинами описывается сложной степенной зависимостью или уравнением политропы. В случае компрессора, наполняющего ресивер, это означает, что с ростом давления в ресивере (на выходе компрессора) его объемная производительность уменьшается.
Если объемная подача компрессора – переменная по времени, какая же цифра указывается в технических характеристиках? Согласно ГОСТ, производительность компрессора – это объем воздуха, выходящий из него, пересчитанный на физические условия всасывания. В большинстве случаев физические условия на входе в компрессор соответствуют нормальным: температура – 20oС, давление – 1 бар. ГОСТ также допускает возможность отклонения реальных характеристик компрессора от указанных в паспортных данных на величину +5%.
Кстати, на нормальные условия пересчитывают и параметры потребителей сжатого воздуха, чтобы привести их к общему знаменателю с характеристиками источника.
Поэтому номинальный расход 100 л/мин означает, что при рабочем давлении пневмоинструмент за минуту потребляет такое количество воздуха, которое при нормальных условиях заняло бы объем, равный 100 литрам.
Зарубежные производители, не знакомые с содержанием наших ГОСТов, определяют производительность своей продукции иначе, что порой приводит к ошибкам. В паспортных данных на импортную технику указывается теоретическая производительность компрессора (производительность по всасыванию).
Теоретическая производительность определяется геометрическим объемом воздуха, который поместится в рабочей полости компрессора за один цикл всасывания, умноженный на количество циклов в единицу времени. Она отличается от реальной, выходной, в большую сторону. Отличие учитывается коэффициентом производительности (Кпр), зависящим от условий всасывания и конструктивных особенностей поршневого компрессора – потерь во всасывающих и нагнетательных клапанах, наличия недовытесненного, “мертвого”, объема, приводящих к уменьшению наполнения цилиндра.
Для компрессоров профессиональной серии коэффициент производительности может составлять величину от 0,6 до 0,7, причем большие значения соответствуют большей подаче.
Различия характеристик, рассчитанных по входу и на выходе, могут достигать существенной величины. Может, это и является причиной того, что лукавые иностранные производители указывают данные по всасыванию: выглядят они значительно солиднее.
В хороших магазинах продавцы, как правило, имеют данные как по входным, так и по выходным характеристикам профессиональных импортных компрессоров. Для продукции бытовой серии таких данных не приводит никто, хотя из практики известно, что реальный “выход” бытовых компрессоров едва ли превышает 50% от заявляемой теоретической производительности.
Точный расчет характеристик поршневого компрессора сложен и связан с решением степенных уравнений. Приводимая методика выбора компрессора содержит упрощенные соотношения, которые тем не менее дают небольшую погрешность, и позволяет правильно определить его параметры.
Обратите внимание, что в ней определяется теоретическая производительность компрессора (по входу). Чтобы пересчитать полученные данные на “выход” (в случае расчета отечественного гаражного компрессора), нужно результат уменьшить на 30-40%.
Итак, правильно определив исходные данные и выполнив несколько математических вычислений, можно понять, какими характеристиками должен обладать компрессор. Однако выбирать нужно конкретную технику, а не характеристики. Об особенностях гаражных компрессоров, предлагаемых на рынке, – в следующий раз.Как выбрать воздушный компрессор? Часть 1
Во-первых, давайте разберемся, как и в каких единицах измеряются параметры воздушного компрессора.
1. Производительность или объем потока сжатого воздуха в определенный момент времени.
Этот параметр показывает, какой объем сжатого воздуха может производиться воздушным компрессором в течение определенного промежутка времени.
Например: м3/мин — кубические метры в минуту. Кубические метры — это единица объема, а минуты — единица времени.
1 кубический метр = 1000 литров.
5 м3/мин = 5000 литров в минуту или 83.3 л/с — литров в секунду
или то же в кубических метрах в час = 300 м3/ч.
Все эти обозначения являются единицами потока воздуха. Здесь важно отметить, что некоторые производители указывают производительность в стандартных единицах нм3/час (нормальный кубический метр в час). Это означает, что компрессор будет иметь производительность в указанных единицах (м3/час), но она считается измеренной при нормальных условиях, которые соответствуют:
давлению 1 бар,
атмосферной температуре 20 градусов Цельсия,
атмосферному давлению на уровне моря и
0% относительной влажности в атмосфере.
Это условия стандарта ISO 1217, применение которого позволяет сравнивать производительность компрессоров разных брендов в одинаковых условиях и в одной системе координат.
Но это не будет являться фактической производительностью компрессора в конкретных условиях использования, так как на нее будет влиять температура окружающего воздуха и текущее атмосферное давление.
Поэтому высота над уровнем моря той местности, где будет работать компрессор, будет влиять на его производительность. На более высокой высоте атмосферное давление меньше, поэтому всасывающая способность компрессора снижается, и он будет выдавать гораздо меньше воздуха. Это надо учитывать и выбирать компрессор для таких условий с запасом по производительности и соответственно мощности.
Точно так же температура воздуха и влажность воздуха влияют на фактическую производительность воздушного компрессора, но их влияние на компрессор меньше.
2. Параметр давление воздуха.
Это показатель, до какого максимального давления компрессор может сжимать воздух. Данное значение в большей степени зависит от крутящего момента, передающего мощность двигателя на компрессорную головку.
Шкив передаточного ремня или шестерня позволяет регулировать этот момент в конкретной модели компрессора при использовании двигателя одной и той же мощности.
За счет использования редуктора можно уменьшить усилие крутящего момента, что позволит достигнуть большего максимального давления. Но компрессорная головка при этом будет работать на меньшей скорости и, соответственно, выдавать меньшие порции воздуха, что ведет к уменьшению объема потока воздуха или производительности компрессора. Давление измеряется как вес, который давит на область определенного размера, например, размером 1 смх1 см.
Пример: кг /см2 (килограммы на квадратный сантиметр) или бар.
Иногда можно заметить добавленную букву «g», kg/cm2 g или (изб.) Это означает, что указано значение избыточного давления, а не абсолютного. Такое давление показывается измерительном приборе давления в манометре.
Существует ложное представление о том, что для получения общего расхода воздуха для всех потребителей сжатого воздуха необходимо сложить их объемы потребления воздуха и умножить на давление, требуемое для их работы.
На самом деле нужно сложить только их объемы потребления независимо от давления.
Например: есть 2 потребителя воздуха одинакового типа, и для каждого требуется расход воздуха 20 м3/мин при 8 бар (g).
В этом случае общий расход сжатого воздуха составит 20 x 2 = 40 м3/мин при 8 барах (g). Обратите внимание, что давление не нужно умножать на количество потребителей воздуха.
Количество потребителей и их расход воздуха — важные значения, которые необходимо знать перед покупкой воздушного компрессора.
Обратите внимание, что производительность воздушного компрессора рассчитана, измерена и указывается при определенном давлении.
Большинство брендов указываемую производительность помечают звездочкой (*), в нижней части технических характеристик компрессора имеется сноска, в которой написано, что номинальные значения производительности компрессора указаны при давлении X, но максимальное давление машины равно Y.
Это важно, так как объем потока воздуха или его производительность и максимальное давление компрессора обратно пропорциональны.
Объясним это на примере.
Предположим, что для наших потребителей воздуха, которые работают при давлении 10 бар, в сумме требуется 15 м3/мин.
Выбираем по каталогу винтовой компрессор мощностью 90 кВт 10 бар с производительностью 15 м3/мин*, но внизу каталога есть сноска * — эти м3/мин указаны при давлении 7 бар. Поэтому, когда давление увеличится до 10 бар, производительность будет ниже. Следовательно, этой мощности будет недостаточно, и нужно обратить внимание на компрессор 110 кВт.
Правильный способ выбора воздушного компрессора — это когда вы посчитали потребителей с требуемым воздушным потоком, узнали их рабочее давление и по этим параметрам подобрали соответствующий компрессор, а затем обратили внимание, какой мощности окажется выбранный вами компрессор.
Если это будет поршневой воздушный компрессор, то рекомендуется выбирать производительность в 1,5 раза больше, чем фактически требуется, чтобы компрессор отдыхал между включением и выключением, так как поршневые компрессоры не допускают непрерывной работы.
Если это винтовой компрессор, то необходим запас 20-30% на случай увеличения количества потребителей в будущем.
Теперь, когда вы ознакомились с единицами измерения параметров воздушных компрессорных установок, мы можем перейти к описанию процедуры выбора подходящего компрессора для вашего производства.
Но сделаем это в следующей публикации — второй части данной статьи.
Если у вас возникли вопросы или вам необходимо подобрать воздушный компрессор для вашего производства, обращайтесь к специалистам «ДельтаСвар» для получения профессиональной консультации.
Приобретая компрессорное оборудование у нас, вы получаете для себя ряд преимуществ. Сервисная служба компании «ДельтаСвар» обеспечивает пусконаладку оборудования, гарантийное и постгарантийное сервисное обслуживание. В самый короткий срок специалисты «ДельтаСвар» быстро и на высокопрофессиональном уровне осуществят техническое обслуживание и поддержку компрессоров, проведут их диагностику с использованием нового современного оборудования.
С уважением,
Пономарёв Игорь Николаевич,
Руководитель отдела компрессорного оборудования
ООО «ДельтаСвар»
г. Екатеринбург, ул. Завокзальная, 29
Тел.: +7 (343) 384-71-72 (добавочный 230)
Читайте также: Как выбрать воздушный компрессор? Часть 2
Читайте также:
Система сбора и очистки конденсата: экологичное производство с сепаратором Polysep
Обязательной частью процесса сжатия воздуха является образование конденсата. Это химически неагрессивная жидкость, состоящая в основном из воды, но также содержащая нефтяные примеси и твердые частицы. Перенос нефти — обязательное последствие работы компрессоров, в которых нефть и масла используются в камере сжатия. Смазочные продукты смешиваются с водой в виде конденсата и создают водомасляную смесь, которую необходимо должным образом устранить для исполнения местного природоохранного законодате…
Компрессоры Ingersoll Rand Next Generation R-Series – интеллектуальные возможности, необходимые для удобной и надежной работы
ООО «ДельтаСвар» занимается комплексным оснащением компрессорных станций. Мы активно сотрудничаем с итальянским брендом Ingersoll Rand – мировым лидером в производстве компрессорного оборудования. Одной из передовых разработок бренда является серия безмасляных компрессоров Next Generation R-Series. Данные машины широко используются на компрессорных станциях таких предприятий, как АО «ОХК «Уралхим», ООО «Кока-Кола ЭйчБиСи Евразия», ООО «Юнилевер Русь» и пр.
…
Чистый воздух – залог долгосрочной службы оборудования и пневмолиний
Многие предприятия применяют сжатый воздух как энергоноситель, используя компрессоры. Поэтому вопрос очистки сжатого воздуха от примесей всегда актуален. Фильтрация от твердых частиц не так сложна, а вот удаление масла и влаги вызывает некоторые сложности.
…
Ingersoll Rand – ваша компрессорная станция премиум класса
ООО «ДельтаСвар» — ваш надежный партнер в области систем сжатого воздуха. Независимо от отрасли или области деятельности вы можете рассчитывать на компанию «ДельтаСвар» как на надёжного партнёра, предоставляющего новейшие технологии в области систем сжатого воздуха.
…
Винтовые компрессоры Dalgakiran — 10 лет под надежной защитой!
Компания «ДельтаСвар» совместно с производственным холдингом Dalgakiran, подтверждая надежность производимого оборудования, официально анонсирует в России уникальную программу — 10 лет защиты на всю линейку винтовых компрессоров Dalgakiran серий Tidy, DVK, DVK-D и INVERSYS Plus.
…
Поделиться ссылкой: Производительность компрессора
– обзор
1 ВВЕДЕНИЕ
По мере того, как КПД компрессора прямого вытеснения продолжает улучшаться, становится все труднее расширяться. По этой причине возросло использование передовых аналитических и экспериментальных методов для поиска потерь и способов манипулирования деталями конструкции для их уменьшения. Однако эти передовые методы по-прежнему трудно реализовать. Компрессоры, такие как винтовой и спиральный, имеют сложную трехмерную геометрию, а процессы сжатия по своей природе временны.Расчетная сетка для камер сжатия должна деформироваться и двигаться. Наконец, существует проблема последующей обработки огромного количества информации, генерируемой вычислительной гидродинамикой и анализом конечных элементов, в форму, в которой требуемые ответы видны и могут быть связаны с физическими особенностями конструкции.
Из-за всего этого по-прежнему существует потребность в классических инструментах одномерного термодинамического моделирования, которые использовались десятилетиями. Но чтобы быть полезными, их возможности должны быть улучшены, и для этого можно использовать передовые инструменты CFD и FE.
Фактическая интеграция CFD с более простой моделью компрессора была продемонстрирована Ковачевичем и др. [1]. В этой статье будет обсуждаться несколько иной подход к интеграции. Что мы пытались сделать, так это использовать моделирование CFD и FE для получения результатов, которые можно свести или использовать в более простых моделях, которые являются частью моделирования наших компрессоров. Приведены три примера.
В разделе 2 мы показываем, как исследование эффекта объемного соотношения с использованием анализа CFD было использовано для обеспечения «эмпирического» фактора для простой модели потока в выпускном отверстии при моделировании винтового компрессора, тем самым улучшая способность модели отображать эффекты объема. соотношение и степень рабочего давления.
Утечка через небольшие зазоры между эвольвентными боковыми поверхностями спирального компрессора является важным фактором общей эффективности компрессора. В нашем моделировании прокрутки используется относительно простая модель потока с возможностью эмпирической корректировки. CFD-анализ проводился для типичной геометрии зазора. Расходы были рассчитаны для различных давлений и температур на входе (на стороне высокого давления) в диапазоне соотношений давлений в зазоре. Затем результаты были использованы для построения модели для программы моделирования.
Наконец, мы рассмотрим применение анализа методом конечных элементов к проточным путям на стороне всасывания и нагнетания в поршневом компрессоре. Эта работа была выполнена для того, чтобы предоставить четырехполюсные параметры модели пульсации, встроенной в моделирование. Мы обнаружили, что часто используемый подход, представляющий пути потока в виде набора трубок и объемов, не приводит к приемлемому представлению результатов испытаний. Таким образом, мы реализовали конечно-элементное моделирование фактического пути потока, чтобы обеспечить соответствующие передаточные функции, что позволило нам использовать моделирование более быстро работающего компрессора для проектирования и анализа с очень хорошим представлением фактических характеристик пульсации.Документ завершается резюме и мыслями о будущей работе.
Производительность холодильного компрессора с использованием методов калориметра и расходомера
% PDF-1.7 % 1 0 объект > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 2 0 obj > транслировать 2018-12-17T16: 11: 59-08: 002018-12-17T16: 11: 59-08: 002018-12-17T16: 11: 59-08: 00Appligent pdfHarmony 2.0uuid: 8d01268a-aa58-11b2-0a00-782dad000000uuid : 8d0191a8-aa58-11b2-0a00-701efc03fe7fapplication / pdf
Термодинамика компрессора
Самые современные пассажирские и военные самолеты оснащены двигателями газотурбинные двигатели, также называемые реактивными двигатели. Все типы реактивных двигателей имеют некоторые общие части. Все реактивные двигатели имеют компрессор для увеличить давление поступающего воздуха. В настоящее время есть два основные конструкции компрессоров реактивных двигателей: осевые компрессор, в котором воздух течет параллельно оси вращение, и центробежный компрессор, в котором воздух повернут перпендикулярно оси вращения.В В любой конструкции работа компрессора заключается в повышении давления. потока. Замеряем прибавку на компрессоре давления соотношение (CPR), , которое является отношением общего давления воздуха pt на выходе в компрессора до давления воздуха, поступающего в компрессор. этот номер всегда больше 1.0. Ссылаясь на нашу станцию нумерация, вход компрессора – станция 2 и выход компрессора Станция 3 . CPR равно pt3 , деленному на pt2 , как показано на горка.
CPR = pt3 / pt2> = 1,0
Для повышения давления компрессор должен работать работать над потоком. В осевом компрессора, на валу установлены каскады малых профилей. поворачивает с большой скоростью. Несколько рядов, или ступеней, – это обычно используется для получения высокого CPR , при этом каждая ступень дает небольшой повышение давления. В центробежном компрессоре дополнительный повышение давления в результате поворота потока радиально на , исходящие от общего центра или сходящиеся к нему.((гамма -1) / гамма)
где гамма – отношение удельные плавки.
Необходимо провести работу по проворачиванию вала, на котором установлен компрессор. установлен. Из сохранения энергии работа компрессора на единицу массы воздушного потока CW равна изменению удельная энтальпия ht потока из вход на выход компрессора.
CW = ht3 – ht2
Срок «удельный» означает на массу воздушного потока. Энтальпия на вход и выход связаны с общей температурой Tt на тех станции.((гамма -1) / гамма) – 1] / NC
который связывает работу, необходимую для включения компрессора, степень сжатия компрессора, общая температура на входе, некоторые свойства газа и КПД nc . Коэффициент эффективности включен в учитывать фактическую производительность компрессора, а не идеальные, изоэнтропические характеристики. В идеальном мире ценность эффективность будет 1,0; в действительности он всегда меньше 1.0. Поэтому необходима дополнительная работа, чтобы преодолеть неэффективность компрессор для получения желаемой СЛР.Работа предоставлена силовая турбина, к которой подключена к компрессору за центральный вал.
Обратите внимание, что CPR зависит от общего температурного отношения. через компрессор. Поскольку CPR всегда больше 1.0 и значение гамма , отношение удельных теплоемкостей, составляет около 1,4 для воздуха общий температурный коэффициент также больше 1,0. Воздух нагревается при прохождении через компрессор. Есть пределы температуры по материалам компрессора.На некоторых двигателях температура на выходе из компрессора становится конструктивное ограничение , фактор, ограничивающий производительность двигателя. Теперь вы можете использовать EngineSim изучить эффекты различных материалов по эксплуатации двигателя.
Действия:
Экскурсии
- EngineSim – Симулятор двигателя:
- Компрессор:
Навигация..
- Руководство для начинающих Домашняя страница
Эффективность – Измерение холода
КПД – Работа с контуром хладагента
Чтобы измерить происходящее, первое, что нужно сделать, – это определить температуры и давления в ключевых точках контура. Точки измерения температуры T и давления P могут использоваться для определить процесс.
Цикл сжатия пара, практическая схема и диаграммы P-h
После определения точек 1,2,3,4 на диаграмме P-h можно построить цикл.
на графике P-h.Имеются диаграммы P-h для всех распространенных рабочих жидкостей (хладагентов).
На этих диаграммах значения давления и энтальпии показаны в масштабе. В былые времена
использовались большие диаграммы, и инженеры по холодильному оборудованию строили графики
принципиальная схема на диаграмме, с учетом различных параметров
в каждой точке цепи для чтения. Уровень давления
до и после сжатия определяет положение горизонтальных линий. Это давление
уровни определяют
температура испарения и конденсации, и это
можно прочитать на диаграмме, определив, какая линия температуры пересекает кривую насыщения.Измеренные температуры определяют конечные точки линий, используя контурные линии
температура указана на графике.
Сегодня свойства хладагента легко доступны на компьютере, и поэтому с графиками ушло в прошлое. Компьютерный метод намного быстрее. Информация по всем параметрам, таким как температура кипения, температура конденсации, перегрев, переохлаждение и COP мгновенно доступны через входы датчиков давления и температуры, которые напрямую передают данные в компьютер..
Пояснение к диаграмме P-h, Практический цикл охлаждения, Испарение и конденсация страницы “Общие сведения об охлаждении”.
КПД или COP
Традиционный способ выразить эффективность охлаждения – это коэффициент производительности.
(КС). Это отношение отвода тепла к затраченной энергии. Оба выражены в одних и тех же единицах,
обычно киловатт (кВт). Для системы с постоянным массовым расходом COP становится равным
соотношение соотношения изменения энтальпии в испарителе и увеличения энтальпии при сжатии.т.е. дх2 / дх3 . На диаграмме pH энтальпия показана как энтальпия на единицу
на единицу массы или удельной энтальпии. Отношение dh2 / dh3 – это скорость передачи энергии
в испарителе делится на скорость передачи энергии в компрессоре.
В реальной системе неизбежны перепады давления в теплообменниках и соединительных трубы. Для обозначения этого показаны наклонные линии. Нисходящий наклон указывает что давление снижается.При условии, что давление измеряется на вход и выход компрессора, а температура измеряется в соответствующих местах, КС системы можно найти.
Потери на линии всасывания
Проницательный читатель заметит, что в случае длинной соединительной линии между испарителем и компрессором
состояние хладагента на входе в компрессор может отличаться от состояния на выходе из испарителя.
Между этими двумя точками может быть падение давления и увеличение энтальпии.Падение давления
возникнет из-за потерь потока в линии. Увеличение энтальпии могло бы быть связано с притоком тепла на
хладагент на пути от испарителя к компрессору. На схеме это дополнительное
падение давления обозначено dP , а увеличение энтальпии обозначено зазором
между dh2 и dh3 .
В большинстве систем оба этих эффекта очень малы. На схеме они сильно увеличены для ясности.Для практических целей они возникают только в системах, где испаритель или охладитель находится далеко от компрессора. В этом случае точность COP может быть улучшен путем измерения температуры на выходе из испарителя и использования этого значение для определения dh2, в то же время используя температуру на входе компрессора чтобы определить dh3. Обратите внимание, что для совершенства давление на выходе из испарителя также должны быть измерены, но на практике это не обязательно, поскольку энтальпия эффект Изменение давления dP в этой ситуации обычно очень мало.В энтальпия пара h в основном зависит от температуры.
КПД компрессора
Точное измерение давления и температуры в указанных выше положениях позволяет повысить эффективность
компрессор не найти. Как? Определите энтальпию в точке 2 , где пар
поступает в компрессор, а в точке 3 , где пар
выходит из компрессора, чтобы определить изменение энтальпии dh3 . Увеличение энтальпии возникает из-за того, что над паром совершается работа.
чтобы поднять давление.Известен идеальный (минимальный) объем работы. Это работа, которая
необходимо будет сделать в случае идеального или обратимого процесса сжатия. Энтальпия
увеличение для такого процесса можно считать по графику (или рассчитать с помощью компьютера). Это
выполняется путем нахождения точки на графике при высоком давлении, которое имеет ту же энтропию как пункт 2 . Эта «идеальная» или «минимальная» энтальпия
разница показана на диаграмме как Ideal dh3 .Энтропия – это свойство, которое остается постоянным для обратимых процессов.
На графике показаны изолинии постоянной энтропии.
КПД компрессора можно определить как отношение между этим увеличением энтальпии и фактическим измеренное увеличение энтальпии, т.е. (идеальный dh3 / dh3) . Это называется изоэнтропическим КПД компрессора.
Объяснение обратимого процесса, находится в страницы “Общие сведения об охлаждении”.
Потери тепла компрессора
В указанном выше методе определения COP увеличение энтальпии dh3 определяется путем измерения
температуры и давления в конце процесса сжатия.Немедленное измерение
до и после компрессора допускает точки 2 и 3
должны быть нанесены на диаграмму, чтобы можно было считать dh3. Однако компрессор отдает тепло в атмосферу.
Становится тепло. Тепло, уходящее из
компрессор и рассеивание в окружающий воздух приводит к соответственно меньшему количеству тепла, остающемуся в потоке пара хладагента.
Следствие
состоит в том, что энтальпия в точке 3, взятая из температуры нагнетательного трубопровода
измерения, будет иметь тенденцию быть слишком низким, и тогда dh3 будет меньше, чем должно
быть.COP будет слишком высоким. Для точной оценки COP необходимо, чтобы потери тепла H были
учтено.
Теплопотери компрессора обычно выражаются в процентах. потребляемой электроэнергии. Потребляемая полезная энергия превращается в электрическую подводимая энергия E минус тепловые потери H , и это количество (E-H) равно прирост энергии представлен dh3. Например, если известно, что 5% электрического потребляемая мощность – это потери тепла, тогда к значению dh3, полученному из измеренные значения температуры.Правильный dh3 и, следовательно, правильная эффективность тогда можно будет найти. Для большинства компрессоров потери тепла составляют от 5 до 7%, а погрешность в большинстве случаев это значение очень мало влияет на конечный результат.
Звучит очень сложно?
Возможны расчеты, но всю работу сделает компьютер, причем почти мгновенно!
Пояснение к диаграмме P-h, Практический цикл охлаждения, Испарение и конденсация страницы “Общие сведения об охлаждении”.
В начало страницы
Что означает стандартный кубический фут в минуту (SCFM) для воздушных компрессоров?
Если вы работаете с воздушными компрессорами в своей отрасли, вы должны знать термин SCFM, или стандартные кубические футы в минуту. Это критически важный показатель, когда речь идет о воздушных компрессорах. SCFM, наряду с CFM и PSI, – это аббревиатуры, которые вы должны знать, когда покупаете воздушный компрессор, потому что понимание этих измерений поможет вам сделать правильный выбор.
Что означает SCFM? Если вы новичок в мире воздушных компрессоров или принимаете более активное участие в управлении воздушными компрессорами в своей компании, вот что вам нужно знать о SCFM и почему это важно для воздушных компрессоров.
Содержание
Что такое SCFM?
Стандартные кубические футы в минуту измеряет расход газа при стандартных условиях давления и температуры. Принятые стандарты температуры и давления – 68 градусов по Фаренгейту и 36 процентов влажности на уровне моря.
Давление изменяется обратно пропорционально SCFM, поэтому, если ваш PSI равен 120, ваш SCFM будет ниже, чем если бы ваш PSI был 80.
Альтернативным измерением SCFM является ACFM, или фактический кубический фут в минуту. Это чистый расход газа, не зависящий от стандартных условий давления или температуры.
Почему SCFM важен для воздушных компрессоров?
Понимание скорости свободного воздушного потока по отношению к вашему компрессору жизненно важно, когда вы покупаете или решаете, где установить воздушные компрессоры.SCFM, вероятно, является вашим наиболее полезным средством измерения этой информации.
Знание SCFM вашего воздушного компрессора подскажет, есть ли у вас воздушный компрессор, соответствующий размеру работы, которую должен выполнять ваш воздушный компрессор. Воздушный компрессор, который нагнетает недостаточно воздуха, будет означать, что ваши приложения не будут работать оптимально, в то время как компрессор, который нагнетает больше воздуха, чем вам нужно, будет тратить деньги и энергию вашей компании.
Посчитав, какое давление вам нужно для вашего применения, вы можете убедиться, что работаете с правильным воздушным компрессором, узнав его SCFM.Воздушный компрессор мощностью 10 или более лошадиных сил должен производить около 3–4 кубических футов воздуха в минуту при давлении 90 фунтов на квадратный дюйм.
В чем разница между SCFM и CFM?В США объем воздушного потока обычно измеряется в кубических футах в минуту (CFM). Неважно, откуда поступает воздух – вентилятор, компрессор или воздуходувка – объем воздуха, измеряемый в объемном выражении, учитывает количество воздуха, которое проходит за время.
Чтобы определить количество энергии, необходимое для нагрева потока воздуха, вам необходимо принять во внимание два фактора:
- Массовый расход, также называемый количеством воздуха, который необходимо нагреть.
- Повышение температуры, также известное как интенсивность тепла в воздухе.
Для воздушных компрессоров CFM и SCFM – два наиболее распространенных рейтинга, используемых для обозначения возможностей данной марки и модели. Так чем же отличаются SCFM и CFM? В качестве измеримого значения номинальное значение CFM компрессора всегда будет меньше, чем номинальное значение SCFM, потому что первое значение измеряется в точке, где подача воздуха находится под давлением, обычно при 90 фунтах на квадратный дюйм.
Необходимо принять во внимание несколько дополнительных факторов, чтобы определить номинал компрессора SCFM, на который влияют температура, влажность и давление. Следовательно, рейтинг SCFM данной машины будет выше, чем ее аналог CFM.
Внутри воздушного компрессора качество сжатого воздуха достигает своего пика, когда воздух проходит через камеры наддува. Каждая подача свежего сжатого воздуха, проходящего через компрессорный блок, неизбежно теряет часть своего давления, как только возьмутся внешние факторы.Таким образом, компрессор должен производить более высокий уровень стандартных кубических футов в минуту, чтобы компенсировать эту потерю.
Как рассчитать SCFM и CFMстандартных кубических футов в минуту рассчитывается с помощью метода расширения воздуха с учетом промежуточных факторов влажности, давления и температуры. Например, 14,2 фунтов на квадратный дюйм (0 фунтов на квадратный дюйм), 63 градуса по Фаренгейту при относительной влажности 34 процента. Для покупателя воздушного компрессора CFM больше подходит для внутренней производительности воздушного компрессора, в то время как SCFM больше указывает на то, как сжатый воздух будет работать в конечных приложениях.
Для получения наилучших возможных результатов при заводских настройках выберите из своего арсенала инструмент с наивысшим показателем SCFM и выберите воздушный компрессор, мощность которого составляет 150 процентов от этого рейтинга. Например, если для шлифовальной машины или воздуходувки требуется 5,3 куб. Футов в минуту, убедитесь, что выбранный вами компрессор имеет производительность 8,0 куб. Футов в минуту или выше. Если вы намереваетесь запускать два или более пневматических инструмента одновременно от одного компрессора, сложите общее количество кубических футов в минуту для всех инструментов и умножьте это число на 1,5, чтобы определить необходимое количество кубических футов в минуту для вашего следующего воздушного компрессора.
Что означает объемный расход для воздушных компрессоров и почему он важен для систем воздушных компрессоров?Объемный расход определяется как количество жидкости, которая проходит через звено воздушного компрессора в любой данный момент. Другими словами, объем воздуха, который протекает между различными компонентами системы воздушного компрессора в секундах, необходимых для перемещения вновь сжатого воздуха из резервуара в конечную точку приложения.
Объемный расход записывается математическими символами, которые представляют количество находящегося под давлением содержимого, которое может пройти через определенную зону в течение заданного промежутка времени. В терминологии скорости потока термин «площадь поперечного сечения» используется для обозначения пространства, через которое проходит объем содержимого под давлением, чтобы добраться от точки A до точки B в системе.
Для воздушных компрессоров важен объемный расход, поскольку он указывает количество сжатого воздуха, которое воздух может пройти в секунду через компрессор и присоединенные к нему пневматические инструменты.Если вам нужно подать определенный объем воздуха к конечной точке за доли секунды, объемный расход вашей системы покажет, возможно ли это.
Определенные факторы могут влиять на объемный расход, например, длина и окружность шлангов, а также количество соединений между компрессором и наконечником данного инструмента. На объемный расход также могут повлиять ошибки в настройке, такие как утечки, из-за которых воздух выходит из системы до достижения конечной точки.
Что означает бесплатная доставка по воздуху?В системе сжатого воздуха подача свободного воздуха (FAD) – это увеличенный объем воздуха, который компрессор выпускает в сеть в течение заданного периода времени. Для определения FAD необходимо провести измерения давления, влажности и температуры окружающей среды на входе воздуха в машину. Настройка воздушного компрессора повлияет на результаты этого измерения, так как такие факторы, как окружающее тепло и влажность, будут влиять на качество воздуха, проходящего через впускное отверстие, и, следовательно, на сжатый воздух, который поступает в конечные точки системы.
После измерения давления, температуры и влажности поступающего воздуха проводится второй этап измерений, на этот раз максимального давления, объема и температуры на выходе. На результаты этого измерения может повлиять качество нагнетания давления в компрессоре, а также исправность машины или дефект. Например, компрессор с конденсацией и утечками воздуха даст разные измерения на выходе, чем компрессор без таких проблем.
После того, как были произведены измерения давления, температуры и объема сжатого воздуха, выходящего из компрессора, полученное значение должно быть рассчитано с измерением на входе с использованием математической структуры FAD. Результатом является беспрепятственная подача воздуха в рассматриваемый компрессор. FAD – это не то же самое, что нагнетание компрессора в компрессор.
Какие наиболее важные характеристики следует учитывать при определении производительности воздушного компрессора?Когда вы покупаете воздушный компрессор, важно знать, сколько воздуха он нагнетает в минуту.Также важно отметить количество сжатого воздуха, которое машина может перемещать дюйм за дюймом, так как это в значительной степени определяет количество воздуха, производимого компрессором. Также следует отметить размер бака, так как он определяет общее количество воздуха, которое компрессор может удерживать в данный момент времени. При покупке воздушного компрессора обратите внимание на следующие характеристики:
1. CFMкубических футов в минуту означает количество воздуха, проходящего через воздушный компрессор каждую минуту.Каждый компрессор имеет рейтинг CFM, который указывает количество воздуха, которое машина может пропускать через пневматический инструмент поминутно. Чем выше рейтинг CFM, тем большее давление компрессор создает в минуту. Для приложений, требующих больших объемов сжатого воздуха, вам понадобится компрессор с высоким номиналом CFM.
На фабрике, где мебель собирается на конвейерной ленте, воздушный компрессор должен будет создавать достаточные объемы воздуха в минуту, чтобы обеспечить своевременный ход процесса.Для приложений, где требуется более стабильный поток воздуха, CFM должен быть на соответствующем уровне, чтобы обеспечить эту постоянную подачу. Как правило, для мощных пневматических инструментов, прикрепленных к большим стационарным воздушным компрессорам, требуется номинальная мощность 10 или выше CFM, тогда как для инструментов, прикрепленных к портативным компрессорам, может потребоваться только пять или менее CFM.
2. PSIфунтов на квадратный дюйм означает количество фунтов на квадратный дюйм, которое относится к величине давления воздуха, подаваемого через воздушный компрессор на дюйм.Подавляющему большинству пневматических инструментов на сегодняшних заводах требуется PSI в диапазоне от 40 до 90, чтобы передать достаточное давление в конечную точку приложения. Для инструментов, которые прорезают металл, например, пневматических долот, потребуется воздушный компрессор с максимальным давлением на квадратный дюйм. Такие инструменты, как шлифование, масштабирование, шлифование, окраска, прибивание гвоздей, резка, высечка и другие инструменты, используемые для формовки деталей, подготовки поверхности и крепления в промышленных условиях, должны работать с воздушным компрессором 90 PSI.
Примеры процессов на более высоком уровне могут включать сборочные инструменты, используемые на производственных линиях на заводах по сборке автомобилей, где роботизированные манипуляторы с пневматическим приводом собирают вместе тяжелые компоненты автомобилей.Высокий рейтинг PSI также потребуется на заводах, где полностью или частично собираются самолеты и военная техника. Во время этапов подготовки деталей транспортного средства к формованию и приданию формы деталям будет приложено высокое давление воздуха. По мере скрепления деталей и нанесения финишных покрытий потребуются дополнительные раунды подачи воздуха под высоким давлением.
3. Рабочий циклВо время данного сеанса использования воздушный компрессор будет работать в цикле включения / выключения.Время, в течение которого компрессор работает по сравнению с холостым, называется рабочим циклом. Итак, каков рабочий цикл воздушных компрессоров? Если рабочий цикл компрессора составляет 50/50, это означает, что компрессор будет активен 50 процентов времени, в течение которого он включен. Аналогичным образом, если рабочий цикл компрессора составляет 70/30, он будет активен в течение 70 процентов времени, в течение которого машина включена для приложения.
Время простоя в рабочем цикле не означает, что машина полностью выключается, когда она не активна.Это просто означает, что компрессор не нагнетает воздух в эти моменты. Цикл включения / выключения может работать посекундно. Для большинства применений требуется мгновенная подача воздуха, поэтому обычно воздушный компрессор работает в режиме включения / выключения. Однако есть исключения, например, такие как окраска распылением, когда требуется постоянный непрерывный поток воздуха в течение нескольких минут за раз.
4. ГаллоновРазмер бака воздушного компрессора указывается в галлонах.Чем больше это число, тем больше воздуха может создать давление в баллоне в данный момент времени. Воздушный компрессор с большим баком лучше подходит для приложений, требующих непрерывного воздушного потока. Например, когда детали автомобиля подвергаются таким процессам, как буферизация и окраска, воздух должен течь непрерывно, без пауз, в течение нескольких минут.
5. Мощность в лошадиных силахМощность воздушного компрессора обозначается его мощностью в лошадиных силах, которая соответствует CFM. Поскольку термин «лошадиные силы» понимается большинством водителей, это значение, которое легче всего определить в технических характеристиках воздушного компрессора при оценке потенциальным покупателем.Однако мощность, указанная в технических характеристиках компрессора, не обязательно является наиболее убедительным показателем с точки зрения производительности.
Цифры, перечисленные в спецификациях воздушного компрессора, важно понимать, потому что они служат индикаторами того, как компрессор будет работать с данным набором инструментов или приложений. Когда вы знаете и понимаете CFM, SCFM, PSI, рабочий цикл и размер бака воздушного компрессора, будет легче определить, будет ли будущая машина иметь достаточную мощность для питания функций на вашем предприятии.
Для получения дополнительной информации о том, как анализировать характеристики воздушного компрессора, прочтите руководство по воздушному компрессору.
Свяжитесь с компанией Titus для получения дополнительной информации о воздушных компрессорах для вашего бизнеса
Компания Titus предлагает широкий ассортимент воздушных компрессоров, осушителей воздуха и комплектных систем сжатого воздуха, которые удовлетворяют требованиям многих предприятий и их областей применения.
Чтобы получить помощь в поиске подходящих воздушных компрессоров для вашего бизнеса, или для получения дополнительной информации о воздушных компрессорах, системах сжатого воздуха и измерениях, таких как SCFM, или для бесплатной оценки любого из наших продуктов, свяжитесь с нами сегодня.
Performance Testing – Axial Compressor
Performance Testing – ключевая часть процесса проектирования и разработки усовершенствованных осевых компрессоров. Они широко используются в современном мире и могут быть найдены почти во всех отраслях промышленности, включая основной компрессор для авиационных турбовентиляторных двигателей, а также авиационные газотурбинные двигатели для выработки электроэнергии. Примером этого являются газотурбинные двигатели, показанные на рисунках 1 и 2, которые включают промышленную газовую турбину и турбовентиляторный двигатель с высокой степенью двухконтурности с многоступенчатым сердечником компрессора высокого давления.Время разработки этих машин может включать в себя множество дорогостоящих итераций проектирования-сборки-тестирования, прежде чем они станут эффективным и конкурентоспособным продуктом. Это придает большое значение точности данных, полученных во время испытаний производительности во время разработки компрессора, поскольку полученные данные испытаний часто используются для закрепления моделей потерь в инструментах проектирования. Современные осевые компрессоры обычно имеют высокие аэродинамические нагрузки на ступень для повышения эффективности системы и требуют точного аэродинамического согласования ступеней для достижения требуемого соотношения давлений с высокой эффективностью.Входные направляющие лопатки и статоры с изменяемой геометрией на первых нескольких ступенях обычно требуются для обеспечения приемлемой работоспособности при сохранении высокой эффективности и адекватного запаса прочности.
Рисунок 1. Промышленная газовая турбина для выработки электроэнергии. Источник Рис. 2. Турбореактивный двухконтурный двигатель для авиационной техники. ИсточникТестирование производительности осевых компрессоров
Все осевые компрессоры проходят тщательный этап проектирования и разработки, на котором тестирование производительности жизненно важно для их конечного успеха как продукта.Тестирование производительности на этапе разработки этих машин с высокой удельной мощностью может гарантировать, что конструкция соответствует указанным требованиям, или может выявить компонент внутри турбомашины, который не соответствует ожидаемым характеристикам, и может потребовать дальнейшей разработки и возможной модернизации. Тестирование производительности также может гарантировать, что устройство может соответствовать всем указанным условиям, а не только гарантированным условиям. Испытания аэродинамических характеристик многоступенчатых осевых компрессоров на ранней стадии разработки часто проводятся поэтапно.Программа опытно-конструкторских испытаний спланирована и выполнена с учетом подхода к экспериментам и включает в себя изменение воздушного потока и скорости вращения вала, а также график изменения геометрии, чтобы полностью охарактеризовать компрессор. На первом этапе передний блок компрессора создается и испытывается при скорректированном (указанном) расходе воздуха, давлении на входе, температуре и частоте вращения вала. Контрольно-измерительные приборы включают использование традиционных граблей и съемку на выходе для получения распределений давления, температуры и углов потока по размаху.Поэтапное тестирование обычно проводится по двум причинам. Во-первых, основные компрессоры этих типов агрегатов представляют собой машины с высокой удельной мощностью, и тестирование всего многоступенчатого осевого компрессора в полном геометрическом масштабе обычно является недопустимым, поскольку они требуют огромной мощности от приводного агрегата. Часто принято испытывать компрессоры в уменьшенном геометрическом масштабе, чтобы не выходить за пределы мощности приводного двигателя или турбины испытательного стенда. Однако получить точные данные испытаний уменьшенного компрессора труднее из-за небольших проемов лопаток.Кроме того, уменьшенная модель может не позволить поддерживать рабочие зазоры, а меньшая толщина передней и задней кромки лопасти также может быть проблемой с точки зрения производства. Второй причиной раздельного тестирования переднего и заднего компрессорных блоков на ранних этапах разработки является возможность того, что в многоступенчатом осевом компрессоре фактическая производительность переднего блока может не соответствовать проектной цели, и общая производительность будет неблагоприятно происходит из-за аэродинамического несовпадения ступеней.Таким образом, конструкторы могут внести среднюю коррекцию и настроить конструкцию лопастей переднего или заднего блока, прежде чем брать на себя расходы на изготовление последних лопастей заднего блока.
Рис. 3. CAD-изображение многоступенчатого осевого компрессора с активной зоной компрессора газотурбинного двигателя.Испытания этих компонентов компрессора проводятся с использованием точных, откалиброванных приборов и систем сбора данных с высоким откликом. На рисунке 4 показана компьютерная модель основного компрессора, а также переднего и заднего блоков, производительность которых обычно проверяется отдельно.
Рис. 4. Компьютерная модель основного компрессора, показывающая передний и задний блоки, производительность которых проверяется отдельно на высокоскоростных вращающихся испытательных стендах.Профиль основных параметров на выходе компрессора переднего блока.
На рис. 5 показан хорошо оснащенный испытательный стенд переднего блока высокоскоростного вращающегося многоступенчатого осевого компрессора. Контрольно-измерительные приборы включают в себя традиционные устойчивые измерения давления и температуры на входе и выходе, а также угла потока на выходе, а также радиального распределения этих параметров.
Рисунок 5. Стенд для испытания осевого компрессора. SourceНа рис. 6 показан пример данных радиального профиля, измеренных граблями и исследовательскими зондами, на выходной плоскости компрессора переднего блока. Измеренные значения при испытании обычно сравниваются со значениями, полученными из компьютерной модели потока компрессора. Знание измеренных градиентов основных аэродинамических параметров на выходе из компрессора переднего блока имеет решающее значение перед окончательной доработкой конструкции лопаток компрессора заднего блока.Получение точных данных испытаний также важно для калибровки моделей потерь в конструкции компрессора и кода анализа потока.
Рис. 6. Данные испытаний полного давления по шкале, температуры и абсолютного угла потока на выходе из переднего блока осевого компрессора.Результаты распределения давления, температуры и угла потока по размаху, полученные при испытании переднего блока, используются для проверки или повышения точности прогноза расчетных и аналитических кодов, которые могут, при необходимости, использоваться для изменения конструкции лопаток в переднем блоке в чтобы улучшить его производительность.Для конструкции лопаток компрессора заднего блока необходимы точные измерения градиентов давления, температуры и углов потока по размаху при расчетных рабочих условиях.
Еще одна ключевая цель тестирования производительности на этапе разработки осевых компрессоров – экспериментальное определение оптимального графика изменения геометрии, который приводит к наивысшему уровню общей эффективности для диапазона расходов и скоростей вращения вала вдоль рабочей линии двигателя.Углы сброса впускной направляющей лопатки и регулируемых статоров варьируются, и результирующие аэродинамические характеристики измеряются для ряда линий с постоянной скоростью. Эти данные особенно важны для проверки и калибровки моделей угла потерь и отклонения в рамках кодов проектирования и анализа расхода в нестандартных рабочих условиях. Данные о нестабильном давлении, измеренные датчиками с высокой чувствительностью, также используются для определения пределов срыва, вращающегося срыва и помпажа компрессора.Это также делается для контроля работоспособности испытательного стенда, чтобы избежать работы в режиме полного помпажа компрессора, поскольку продолжительная работа на нем может нанести вред испытательному стенду компрессора и лопаткам компрессора.
Карты общих характеристик компрессора
Общие характеристики компрессоров обычно представлены характеристической картой, например, такой как степень сжатия компрессора и карты эффективности, показанные на рисунках 7. Карты характеристик обычно показывают сравнение измеренных значений. данные испытаний к прогнозируемым результатам моделирования, полученным из потоковой модели машины.Карты степени давления и эффективности обычно строятся с учетом скорректированного расхода и скорректированной скорости вращения вала, которые относятся к стандартным условиям давления и температуры. Линии скорости на Рисунке 7 представляют собой отношение скорректированной скорости к скорректированной скорости конструкции. Проверка работоспособности заднего компрессорного блока проводится аналогично переднему блоку. Условия давления и температуры на впуске соответствуют значениям окружающей среды, но скорректированная скорость воздушного потока и скорректированная частота вращения вала первой ступени заднего блока должны быть такими же, как и в полной системе двигателя.
Рис. 7. Сравнение давлений и данных испытаний эффективности с предсказаниями компьютерной модели. ИсточникПри проведении испытания осевого компрессора необходимо учитывать состав воздуха, то есть процент относительной влажности в воздухе. Жидкие свойства воздуха меняются в зависимости от местной температуры, а также от содержания водяного пара. Таким образом, свойства текучей среды влажного воздуха должны быть рассчитаны с большой точностью, а обработка данных испытаний должна выполняться с использованием фактических свойств текучей среды воздуха с влажностью.Это ключевое соображение важно при расчете КПД компрессора. Точности, связанные с этими измерениями, а также с расчетами свойств жидкости, часто невелики, однако небольшие ошибки в каждой переменной могут объединяться с большей ошибкой в вычисленных выходных данных.
Тестирование производительности основного двигателя
На более поздних этапах программы разработки полный основной компрессор обычно испытывается в конфигурации подсистемы основного двигателя, где производительность компрессора высокого давления, камеры сгорания и узла турбины высокого давления тестировали вместе.Целью основного испытания двигателя является проверка правильности аэротермодинамического согласования компрессора и турбины для работы на заданных проектных уровнях производительности в среде подсистемы. Базовый двигатель также обычно испытывается при скорректированном (указанном) давлении на входе, температуре и частоте вращения вала, поскольку воздух на входе находится в условиях окружающей среды, а не находится за компрессором низкого давления, как это было бы в двигателе. Данные об аэродинамических характеристиках, полученные во время испытаний основного двигателя, как правило, включают расход, скорость вращения вала, общее давление и соотношение температур компонентов и расход топлива.
Познакомьтесь с автором
Этот блог был написан Джозефом Вересом, экспертом в области турбомашин. Он имеет более 40 лет опыта в проектировании коммерческих и аэрокосмических компрессоров, тестировании и разработке программного кода. Он ушел на пенсию из Исследовательского центра Гленна НАСА в Кливленде, штат Огайо, США, где он был начальником отделения турбомашин и теплопередачи в НАСА с 2004 по 2009 год. В НАСА он разработал коды для проектирования и анализа осевых и центробежных компрессоров и насосов.Коды были проверены на результатах эксплуатационных испытаний исследовательских компрессорных установок передовых компонентов газотурбинных двигателей. Ранее он работал в Dresser-Rand, где успешно спроектировал и испытал промышленные многоступенчатые центробежные компрессоры для нефтеперерабатывающих заводов, дожимных компрессоров для газопроводов и обратной закачки природного газа. С 1984 по 1989 год он работал в компании Teledyne CAE Turbine Engines, играя ключевую роль в группе перспективного проектирования и разработки, где он спроектировал и испытал множество высокопроизводительных центробежных компрессоров для малых турбореактивных, двухконтурных и турбовальных двигателей.Джозеф является пожизненным членом Американского общества инженеров-механиков (ASME) и является автором или соавтором более 33 публикаций технических конференций.Ссылки:
- https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1243/0954410971532758?journalCode=piga
- https://www.ihi.co.jp/var/ezwebin_site/storage /original/application/2b9fb4333c5a3718efbac1c4c99ad3e4.pdf
- https://assets-turbomachinerymag-com.s3.amazonaws.com/uploads/2018/09/ge-turbine.jpg
- https://www.calspan.com/services/aerospace-test-equipment-design-fab/turbomachinery-test-rigs/
- https://www.semanticscholar.org/paper/Computational-Assessment-of -a-3-Stage-Axial-Which-Kulkarni-Beach / 87053c6f42a939e45e807734e7ef5f539b31fee9
PSI, CFM и HP: Общие сведения об измерениях воздушного компрессора
Спасибо за ваш запрос. Ваша персональная домашняя страница доступна здесь. Вы можете изменить свой выбор в любое время.
Если вы какое-то время проработали в сфере производства воздушных компрессоров, вы, вероятно, знакомы с сокращениями PSI (давление), CFM (расход) и HP (мощность). Эти принципы имеют важное значение при определении размера воздушного компрессора, подходящего для вашей области применения. Фактически, PSI, CFM и HP являются одними из наиболее важных элементов, которые следует учитывать при выборе лучшего воздушного компрессора для ваших нужд.
PSI vs.CFM в сравнении с HPPSI, CFM и HP – это три основных показателя, которые точно демонстрируют, на что способен компрессор.
- PSI , или фунтов на квадратный дюйм, измеряет величину давления, оказываемого на квадратный дюйм пространства. С точки зрения компрессора, PSI – это сила, которую может передать воздушный компрессор.
- CFM – кубический фут в минуту, который указывает скорость потока компрессора – или количество воздуха, которое компрессор может произвести при заданном уровне давления.Обычно компрессоры с более высокими показателями CFM могут подавать больше воздуха, что делает их идеальными для более крупных приложений.
- л.с. – это мощность в лошадиных силах или объем работы, которую может выполнить двигатель. При определении того, будет ли ваш компрессор работать на вас, не так важно, как давление и расход, поскольку более новые и более эффективные компрессоры могут делать больше с меньшим количеством HP! Делая больше с меньшим количеством HP, вы сэкономите энергию, а также увеличите отдачу на протяжении всего срока службы компрессора.
На что следует обратить внимание
Независимо от вашего приложения, очень важно понимать, какие PSI, CFM и HP требуются вашему приложению. Это гарантирует, что ваше приложение получает достаточный воздушный поток (CFM) при правильном давлении (PSI) и что воздушный компрессор обеспечивает ваше давление и поток с максимальной эффективностью.
Компания Atlas Copco всегда готова помочь вам в выборе компрессора. Наши специалисты помогут вам в выборе, исходя из конкретных потребностей вашего приложения и требований к рейтингу.Свяжитесь с нами сегодня на сайте www.atlascopco.com/air-usa!
Сделайте свой опыт персонализированным в блоге по сжатому воздуху.
