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空压机排气量的决定因素、提高技巧及其测算方

文章出处:冷冻式干燥机作者:合康实业人气:发表时间:2016-05-31【

 

空气压缩机的排气量,在一定程度上是设备质量和效率的体现,它通常会受到几种因素的影响:

 

一、泄漏:转子之间、转子与外壳之间在工作运转时都会有间隙,并非直接接触的,所以就会发生气体泄漏。压力升高后的气体通过间隙向吸气管道及正在吸气的啮槽泄漏时,会导致排气量减少。因此要让泄露量最大化的少,在从动转子的齿顶做有密封齿,主动转子的齿根开有密封槽,端面加工环状或条状的密封齿。但是万一密封线磨损,泄漏量也会增加,排气量减少。

 

二、吸气状态:螺杆式压缩机是容积型压缩机,吸气体积不变。当吸气温度升高,或吸气管路阻力过大而让吸入压力降低时,气体的密度减小,相应地会减少气体排气量。

 

三、冷却效果:气体在被压缩时温度便会升高,转子和机壳的温度也会随之升高。在吸气过程中,气体会受到转子和机壳的加热而膨胀,减少吸量。空气压缩机的转子有时候会采用油冷却,机壳用水冷却,主要的原因是让温度降下来。如果冷却性差,温度就会升高,排气量减少。

 

四、转速:螺杆压缩机的排气量与转速成正比。转速会随着随电网的电压、频率而变化。当电压降低(对异步电动机)或频率降低时,转速将下降,使气量减少。

 

所以控制空气压缩机的排气量,首先要知道它的影响因素,从而制定出最合适操作方案。

 

知道了影响排气量的因素,那么我们如何提高空压机的排气量呢?有以下一些技巧:

 

  1. 要适当提高空压机的转速;

  2. 空压机配件要时刻保持输出空气压缩系统的管路、进气阀、储气罐和冷却器等设备的严密性;

  3. 正确选择余隙容积的大小;

  4. 保持空压机吸气阀和排气阀的灵敏度;

  5. 保持空压机气阀和填料的严密性;

  6. 减少气体吸入空压机时的阻力;

  7. 空压机运行时保证其吸入较干燥和较冷的气体;

  8. 必要时,清理空压机气缸和其他零件;

  9. 建议采用先进的冷却系统。

    空压机排气量的测算方法:

     

    • 计算法:V=C*Cn*λ*Do*Do*Do*N

     

      C—扭转角系数,一般为0.999-0.971,估算时取C=1

      Cn—面积利用系数(单边不对称齿型,Cn=0.515)

      Do—阳螺杆螺纹直径(mm)

      L—螺纹长度主(mm)

      λ—长径比(λ=L/Do)

      N—阳转子转速(rpm)

     

    • 查特性曲线图表法(设计中常用)

    • 流量计(涡街流量传感器配数字积算仪)

    • 充气法(简单估测法,测出的流量为实际的吸气量)

    • 将压缩空气向一定容积的容器充气,累计算出充到设计压力所用时间。

      Q=V(Pn+1)/△t 计算出排气

      V为容器的体积

      Pn为表压力

      △t为加载时间

     

    常用名词术语及其符号和计量单位:

     

    一、压力

    这里的压力实际是指压强,是气体分子热运动对容器壁面的作用力。

     

    二、大气压力

    大气层对地球表面的压力称大气压力。在北纬45°,温度为15℃时,大气作用在海平面的压力为1。013×105Pa,也称1标准大气压。

     

    三、表压力和绝对压力

    • 用压力表测得的压力为表压力,它是容器中压力与当地大气压力之差,用g识别;

    • 容器中的绝对压力是表压力与当地大气压力之和,用a识别。

     

    四、真空

    指容器或系统中一种气体压力状态,它低于周围环境的大气压力。它的绝对压力是用环境大气压力减去真空计压力读数。

     

    五、压缩机

    用来压缩气体借以提高气体压力的机械设备称为压缩机。有时也叫“压气机”或“气泵”。空压机就是压缩的介质为空气的压缩机。在压缩机里,一般又把提升的压力<0。02MPa的称为通风机;把提升的压力在0。02~0。2MPa之间的称为鼓风机;

     

    六、容积式压缩机

    直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机叫容积式压缩机。螺杆式压缩机(单螺杆和双螺杆)、往复活塞式压缩机、滑管与滑块压缩机、摆动活塞式压缩机、隔膜压缩机、滑片压缩机、液环压缩机、涡旋压缩机等等,都属于该类型。

     

    七、排量

    压缩机一转中所形成的总工作容积的大小叫压缩机的排量,单位为m³或cm³。对一定的压缩机而言,排量是个定值。它真正反映了压缩机的大小。

     

    八、排气量

    压缩机的排气量也叫输气量或容积流量。它指在所要求的排气压力下,压缩机单位时间内排出的气体容积,折算到进口状态(即1级进气接管处压力和温度)时的容积值。排气量用Q表示,其计量单位一般为m³/min、m³/h、m³/s、L/h。

     

    九、标准容积流量

    标准容积流量也称供气量。它指压缩机单位时间内排出的气体容积量折算到标准状态之值。并不计入级间分离掉的水分及抽气量。标准状态的两种定义:

     

    1. 化工计算中,压力为1.013×105Pa,温度为273K;

    2. 空气动力中,以海平面的平均压力与温度,即压力为1.013×105Pa,温度为15℃为准。标准容积流量用QVN表示,单位为/min或/h。

     

    十、排气压力

    压缩机的排气压力是指最终排出压缩机的气体压力。它应在末级工作腔排气法兰接管处测得。单位为Pa或MPa。某些场合也把它叫做“背压力”。

     

    压缩机铭牌上标注的排气压力一般为机器允许的最大排气压力,除非得到制造厂的同意或者是有科学的计算依据,否则不得超过此值。但允许在该压力下的排气压力下运行。

     

    十一、排气温度

    压缩机的排气温度是指其末级排出气体的温度。它应在末级工作腔排气法兰接管处测得。单位为℃或K。

     

    干式螺杆压缩机,当不采用冷却套时,其排气温度可达200℃;而当采用冷却套时,其排气温度一般为240~250℃。但实际设计中,一般允许压缩机连续运转的排气温度为220~230℃。该类机器为了实现转子的热平衡,转子无内部冷却时,机组停机后需延迟15min后才能重新启动。

     

    喷油螺杆压缩机的排气温度一般控制70~100℃,最高可达120℃。

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