Formule et principe de calcul du compresseur d'air !
En tant qu'ingénieur en exercice des compresseurs d'air, en plus de comprendre les performances des produits de votre entreprise, certains calculs impliqués dans cet article sont également essentiels, sinon votre parcours professionnel sera très pâle.
(Schéma schématique, ne correspondant à aucun produit spécifique dans l'article)
1. Dérivation de la conversion des unités de « carré standard » et de « cube »
1Nm3/min (carré standard) s1,07m3/min
Alors, comment s’est produite cette conversion ?À propos de la définition du carré standard et du cube :
pV = nRT
Sous les deux états, la pression, la quantité de matière et les constantes sont les mêmes, et la différence est que seule la température (température thermodynamique K) est déduite : Vi/Ti=V2/T2 (c'est-à-dire la loi de Gay Lussac)
Supposons : V1, Ti sont des cubes standards, V2, T2 sont des cubes
Alors : V1 : V2=Ti : T2
Soit : Vi : Vz=273 : 293
Donc : Vis1.07V2
Résultat : 1Nm3/min1,07m3/min
Deuxièmement, essayez de calculer la consommation de carburant du compresseur d'air
Pour un compresseur d'air de 250 kW, 8 kg, une cylindrée de 40 m3/min et une teneur en huile de 3 PPM, combien de litres d'huile l'unité consommera-t-elle théoriquement si elle fonctionne pendant 1 000 heures ?
répondre:
Consommation de carburant par mètre cube par minute :
3x 1,2=36 mg/m3
, 40 mètres cubes par minute de consommation de carburant :
40×3,6/1000=0,144g
Consommation de carburant après 1000 heures de fonctionnement :
-1000x60x0,144=8640g=8,64kg
Converti en volume 8,64/0,8=10,8L
(Le caractère essentiel de l'huile lubrifiante est d'environ 0,8)
Ce qui précède n'est que la consommation théorique de carburant, en réalité elle est supérieure à cette valeur (le filtre central du séparateur d'huile continue de diminuer), si calculé sur la base de 4000 heures, un compresseur d'air de 40 cubes fonctionnera au moins 40 litres (deux barils) d'huile.Habituellement, environ 10 à 12 barils (18 litres/baril) sont ravitaillés pour chaque entretien d'un compresseur d'air de 40 mètres carrés, et la consommation de carburant est d'environ 20 %.
3. Calcul du volume de gaz de plateau
Calculer la cylindrée du compresseur d'air de la plaine au plateau :
Formule de citation :
V1/V2=R2/R1
V1=volume d'air en zone plate, V2=volume d'air en zone plateau
R1=taux de compression de plaine, R2=taux de compression de plateau
Exemple : Le compresseur d'air fait 110 kW, la pression d'échappement est de 8 bars et le débit volumique est de 20 m3/min.Quel est le déplacement de ce modèle à 2000 mètres d'altitude ?Consulter le tableau de pression barométrique correspondant à l'altitude)
Solution : D'après la formule V1/V2= R2/R1
(l'étiquette 1 est simple, 2 est un plateau)
V2=ViR1/R2R1=9/1=9
R2=(8+0,85)/0,85=10,4
V2=20×9/10,4=17,3m3/min
Ensuite : le volume d'échappement de ce modèle est de 17,3 m3/min à une altitude de 2000 mètres, ce qui signifie que si ce compresseur d'air est utilisé dans des zones de plateau, le volume d'échappement sera considérablement atténué.
Par conséquent, si les clients des zones de plateau ont besoin d'une certaine quantité d'air comprimé, ils doivent faire attention à savoir si le déplacement de notre compresseur d'air peut répondre aux exigences après une atténuation à haute altitude.
Dans le même temps, de nombreux clients qui font valoir leurs besoins, notamment ceux conçus par l'institut de conception, aiment toujours utiliser l'unité Nm3/min, et ils doivent faire attention à la conversion avant le calcul.
4. Calcul du temps de remplissage du compresseur d'air
Combien de temps faut-il à un compresseur d’air pour remplir un réservoir ?Bien que ce calcul ne soit pas très utile, il est assez imprécis et ne peut être, au mieux, qu’une approximation.Cependant, de nombreux utilisateurs sont toujours prêts à essayer cette méthode en raison de doutes sur la cylindrée réelle du compresseur d'air. Il existe donc encore de nombreux scénarios pour ce calcul.
Le premier est le principe de ce calcul : il s’agit en réalité de la conversion volumique des deux états gazeux.La deuxième raison est la grande erreur de calcul : premièrement, il n'y a aucune condition pour mesurer sur place certaines données nécessaires, telles que la température, elles ne peuvent donc qu'être ignorées ;Deuxièmement, l'opérabilité réelle de la mesure ne peut pas être précise, comme le passage à l'état de remplissage.
Cependant, même ainsi, si le besoin s’en fait sentir, encore faut-il savoir quelle méthode de calcul :
Exemple : combien de temps faut-il à un compresseur d'air de 10 m3/min, 8 bars pour remplir un réservoir de stockage de gaz de 2 m3 ?Explication : Qu'est-ce qui est plein ?C'est-à-dire que le compresseur d'air est connecté à 2 mètres cubes de stockage de gaz, et la vanne d'échappement du stockage de gaz ferme-la jusqu'à ce que le compresseur d'air atteigne 8 bars pour se décharger, et que la pression manométrique de la boîte de stockage de gaz soit également de 8 bars. .Combien de temps dure ce temps ?Remarque : Ce temps doit être compté à partir du début du chargement du compresseur d'air et ne peut pas inclure la conversion étoile-triangle précédente ou le processus de conversion ascendante de fréquence de l'onduleur.C’est pourquoi les dégâts réels causés sur place ne peuvent pas être précis.S'il y a une dérivation dans la canalisation connectée au compresseur d'air, l'erreur sera moindre si le compresseur d'air est complètement chargé et commuté rapidement sur la canalisation pour remplir le réservoir de stockage d'air.
D'abord le moyen le plus simple (estimation) :
Sans tenir compte de la température :
piVi=pzVz (Loi de Boyle-Malliot) Grâce à cette formule, on constate que la variation du volume de gaz est en réalité le taux de compression
Alors : t=Vi/ (V2/R) min
(Le numéro 1 est le volume du réservoir de stockage d'air et 2 est le débit volumique du compresseur d'air)
t=2m3/ (10m3/9) min= 1,8min
Il faut environ 1,8 minutes pour charger complètement, soit environ 1 minute et 48 secondes
suivi d'un algorithme légèrement plus complexe
pour pression relative)
expliquer
Q0 – Débit volumique du compresseur m3/min sans condensat :
Vk – volume du réservoir m3 :
T – temps de gonflage min ;
px1 – pression d'aspiration du compresseur MPa :
Tx1 – température d'aspiration du compresseur K :
pk1 – pression du gaz MPa dans le réservoir de stockage de gaz au début du gonflage ;
pk2 – Pression du gaz MPa dans le réservoir de stockage de gaz après la fin du gonflage et bilan thermique :
Tk1 – température du gaz K dans le réservoir au début du chargement :
Tk2 – Température du gaz K dans le réservoir de stockage de gaz après la fin du chargement du gaz et l'équilibre thermique
Tk – température du gaz K dans le réservoir.
5. Calcul de la consommation d'air des outils pneumatiques
La méthode de calcul de la consommation d'air du système de source d'air de chaque dispositif pneumatique lorsqu'il fonctionne par intermittence (utilisation et arrêt immédiats) :
Qmax- la consommation d'air maximale réelle requise
Hill – facteur d’utilisation.Il prend en compte le coefficient selon lequel tous les équipements pneumatiques ne seront pas utilisés en même temps.La valeur empirique est de 0,95 à 0,65.Généralement, plus le nombre d'équipements pneumatiques est élevé, moins il y a d'utilisation simultanée et plus la valeur est petite, sinon plus la valeur est grande.0,95 pour 2 appareils, 0,9 pour 4 appareils, 0,85 pour 6 appareils, 0,8 pour 8 appareils et 0,65 pour plus de 10 appareils.
K1 – Coefficient de fuite, la valeur est choisie au niveau national de 1,2 à 15
K2 – Coefficient de réserve, la valeur est sélectionnée dans la plage de 1,2 à 1,6.
K3 – Coefficient inégal
Il considère qu'il existe des facteurs inégaux dans le calcul de la consommation moyenne de gaz dans le système de source de gaz, et il est défini pour garantir une utilisation maximale, et sa valeur est de 1,2.
~1.4 Sélection domestique du ventilateur.
6. Lorsque le volume d'air est insuffisant, calculez la différence de volume d'air
En raison de l'augmentation de la consommation d'air des équipements, l'alimentation en air est insuffisante et la quantité de compresseurs d'air nécessaire pour maintenir la pression de service nominale peut être satisfaite.formule:
Q Réel – le débit du compresseur d'air requis par le système dans l'état réel,
QOriginal – le débit passagers du compresseur d'air d'origine ;
Pacte – la pression MPa qui peut être atteinte dans des conditions réelles ;
P original – la pression de service MPa qui peut être atteinte par l'utilisation originale ;
AQ- débit volumétrique à augmenter (m3/min)
Exemple : Le compresseur d'air d'origine mesure 10 mètres cubes et 8 kg.L'utilisateur augmente l'équipement et la pression actuelle du compresseur d'air ne peut atteindre que 5 kg.Demandez quelle quantité de compresseur d'air doit être ajoutée pour répondre à la demande d'air de 8 kg.
QA=10* (0,8-0,5) / (0,5+0,1013)
s4,99m3/min
Par conséquent : un compresseur d'air d'une cylindrée d'au moins 4,99 mètres cubes et 8 kilogrammes est requis.
En fait, le principe de cette formule est le suivant : en calculant la différence avec la pression cible, on prend en compte la proportion de la pression actuelle.Ce rapport est appliqué au débit du compresseur d'air actuellement utilisé, c'est-à-dire que la valeur du débit cible est obtenue.
