技術文章
TECHNICAL ARTICLES壓縮空氣生成的效率和可靠性很大程度上取決于進氣和環(huán)境空氣的性質。因此,在規(guī)劃壓縮空氣站時,必須仔細考慮全年變化的位置和氣候條件。異常的溫度和濕度條件以及低氣壓尤其具有挑戰(zhàn)性。
IAC 500 長久測量溫度、濕度和氣壓。通過 Modbus RTU 或 Modbus TCP 通信接口,可以輕松集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。
較大的溫度波動(例如白天和夜間之間)和壓力波動(高壓和低壓情況或通風過濾器堵塞)可能會導致輸送率不規(guī)律,需要在規(guī)劃期間進行適當?shù)膬洹?/span>在潮濕的日子里,空氣吸收的水分比涼爽的日子多很多倍,導致系統(tǒng)中的水蒸氣含量增加。
在不利的情況下,當壓縮機使用不當時,溫暖、潮濕的進氣甚至會導致壓縮機內凝結,導致生銹、油液過早老化和部件使用壽命縮短。此外,壓縮空氣排出溫度隨進氣溫度升高而升高,這反過來意味著壓縮空氣網絡中存在更多水蒸氣,并會影響干燥機效率。
冷凍式干燥機的安裝位置太熱也會降低干燥能力。這會導致壓縮空氣中出現(xiàn)不需要的冷凝物。
有多少水進入壓縮空氣系統(tǒng)?
冬季計算實例:
溫度: | 0℃ |
最大限度0°C 時的濕度: | 4.85 g/m3 |
相對濕度: | 50% |
工作時間: | 8小時 |
壓縮機輸送量: | 10m3 /分鐘 |
在上述條件下,每m3 空氣中含有2.4 g水蒸氣:4.85 g/m3 * 0.5 = 2.4 g/m3
在這些條件下,輸送量為 10 m3 /分鐘的壓縮機在 8 小時工作日內將 11 升水泵入壓縮空氣網絡。
2.4 g/m3 * 10 m3 /min * 60 分鐘 * 8 小時 = 11520 g ≈ 11 升
夏季計算示例:
溫度: | 25℃ |
最大限度0°C 時的濕度: | 23 g/m3 |
相對濕度: | 70% |
工作時間: | 8小時 |
壓縮機供貨數(shù)量: | 10m3/分鐘 |
在上述條件下,每m3 空氣中含有16.1克/立方米水蒸氣:23克/立方米*0.7=16.1克/立方米
在這些條件下,輸送量為 10 立方米/分鐘的壓縮機在 8 小時工作日內向壓縮空氣網絡輸送 77 升水。
16.1 g/m3 * 10 m3/min * 60 分鐘 * 8 小時 = 77280 g ≈ 77 升
* 在較高的溫度和相應的濕度下,更多的水進入壓縮空氣網絡,這會給下游組件帶來壓力,并可能導致昂貴的維護或生產中斷。
安裝地點和進氣條件對壓縮機的輸送性能有什么影響?
位置和吸氣條件也對壓縮機的輸送性能有顯著影響。制造商通常會指訂標準 ISO 1217 條件下的性能。這對應于以下吸入條件:
溫度 = 20°C,壓力 = 1 bar(a) 相對濕度 = 0 %。
為了確保壓縮機在最不利的吸氣條件下充分運行,需要考慮現(xiàn)場的最高溫度、蕞低氣壓和最大濕度。為簡單起見,以下計算中不考慮濕度的影響。
一般氣體方程表明, p*V/T 的乘積在所有條件下都是恒定的。
比較不同安裝位置產生 100 m3/min (ISO 1217) 所需的進氣量。
在海平面安裝壓縮機與在 1000 m 海拔安裝壓縮機
吸入條件 海平面 | 海拔1000米吸氣條件 | 放電條件 ISO 1217 | |
溫度: | 20°C = 293 K | 20°C = 293 K | 20°C = 293 K |
空氣壓力: | 1013,25 毫巴(a | 891 毫巴(a) | 1000 毫巴(a) |
進氣量: | 98.69 立方米/分鐘 | 112立方米/分鐘 | 100立方米/分鐘 |
海平面所需吸力量的計算:
海拔1000米所需進氣量計算:
如果我們將海平面的進氣條件與 1000 米海拔的進氣條件進行比較,我們會發(fā)現(xiàn),高海拔的壓縮機必須多吸入約 15% 的空氣才能提供相同的標準容積。
進氣溫度對壓縮機的性能有什么影響?
海平面安裝時進氣溫度為 20 °C 與進氣溫度升高至 45 °C 時的進氣條件比較。
吸入條件 海平面 | 海拔1000米吸氣條件 | 放電條件 ISO 1217 | |
溫度: | 20°C = 293 K | 20°C = 293 K | 20°C = 293 K |
空氣壓力: | 1013,25 毫巴(a | 891 毫巴(a) | 1000 毫巴(a) |
進氣量: | 98.69 立方米/分鐘 | 112立方米/分鐘 | 100立方米/分鐘 |
計算海平面所需進氣量,進氣量45℃:
通過上述計算示例表明,進氣溫度升高會對壓縮機的輸送量產生負面影響。壓縮機熱空氣膨脹,從而增加其體積。因此,壓縮機必須吸入更多空氣才能產生 100 m3/min 所需的輸送量,因此必須設計得相應更大。
由于這些原因,密切監(jiān)控和優(yōu)化壓縮空氣系統(tǒng)的進氣條件以確??煽亢透咝У倪\行非常重要。
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