海拔高度對空壓機排氣量的影響!

發(fā)布時間:2022-01-12 21:31人氣:

海拔高度對空壓機排氣量的影響!今天,我們主要來研究壓縮機排量跟進氣口壓強的關系,因進氣口壓強又跟海拔高度相關,即可將研究對象轉化為海拔高度同排氣量關系。 一臺空壓機在出廠前,都會進行嚴格的檢測,......

今天,我們主要來研究壓縮機排量跟進氣口壓強的關系,因進氣口壓強又跟海拔高度相關,即可將研究對象轉化為海拔高度同排氣量關系。

一臺空壓機在出廠前,都會進行嚴格的檢測,額定排氣量作為主要參數(shù)之一,在出廠前是必須測試的。

海拔高度對空壓機排氣量的影響!

    圖1     排量測試



影響空壓機的排量大小主要分內因和外因:


內因


空壓機排量跟機頭型線設計主要相關(齒間容積、封閉容積、泄漏三角形大小、進油量、額定轉速設計、內壓縮比等),屬于機頭的固有屬性。


外因


空壓機排量同電機轉速,外壓縮比,進氣口壓強(海拔高度)等相關;屬于外部因素對排量的影響。


一個機頭設計固化了內因,整機設計也基本確定了最大轉速,變量主要剩外壓縮比,進氣口壓強,機頭溫度。


今天,我們主要來研究壓縮機排量跟進氣口壓強的關系,因進氣口壓強又跟海拔高度相關,即可將研究對象轉化為海拔高度同排氣量關系。

海拔高度對空壓機排氣量的影響!

圖2    螺桿機頭結構示意圖


圖2是螺桿機頭的結構示意圖,壓縮方式屬于容積式壓縮,將低壓的氣體壓縮為高壓的氣體,產生動力,供用氣設備使用,排氣壓力越大,壓差泄露越大,排量越小,以下是某空壓機在額定頻率時,不同排氣壓力下的排量:

海拔高度對空壓機排氣量的影響!

    表1   不同壓力對應排氣量


從以上數(shù)據(jù)可以得出,在外壓縮比增大的情況下,整機的排量是逐漸減小的,對于37KW的機器,平均壓力比每上升1bar,排量減小0.2m³/min,一臺設計好的機頭,內因的影響就是固定的,那么,理論上壓縮前后壓比越大,泄露越大,排量就越小,但這里,我們暫時忽略壓比對排量的影響,來分析壓縮過程中排量同海拔高度的關系。


根據(jù)克拉伯龍方程式 PV=nRT=KT  可得海拔高度對空壓機排氣量的影響!,即單位 mol 的氣體,溫度不變,體積跟壓力成反比,壓強不變,體積跟溫度成反比;


 P : 壓強,Pa;


    V : 體積,單位 L;


    n : 物質的量,單位mol,標準大氣壓下,1mol =22.4L;


    T : 絕對溫度,單位 k ;


    R : 常數(shù),等于8.314,單位 Pa·m3/ mol·K;


等溫壓縮過程中,單位的氣體,壓縮前后,壓力跟體積成反比關系,即:

海拔高度對空壓機排氣量的影響!

空壓機選定機頭后,機頭的齒間容積是恒定的,變量只有進氣壓強,壓強越大,排量越大,進氣壓強越小,排量越小。


以下表格顯示不同海拔高度的排量基于海平面海拔減小的百分比:


海拔高度對空壓機排氣量的影響!

    表2    海拔高度同排氣量的關系


結論一


忽略海拔高度對環(huán)境溫度的影響,由以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)可得:海拔高度在2000米以內,基于海平面,高度每上升100米,排氣量減小約1.24%,2000米~3000米范圍內,高度每上升100米,平均排量減小為1.59%,海拔在3000米~4000范圍內;海拔每升高100米,排氣量減小約1.81%。


結論二


忽略海拔高度對環(huán)境溫度的影響,由上表可得,同標準大氣壓強下測試的排氣量相比,在海拔1000米時,排量降低11.75%,在海拔為2000米時,排量降低22.11%,在海拔為3000米時,排氣量降低約33.62%,在海拔為4000米時,排量降低約44.68%。


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