נוסחת חישוב מדחס אוויר ועיקרון!
כמהנדסים בפועל של מדחסי אוויר, בנוסף להבנת ביצועי המוצר של החברה שלך, כמה חישובים המעורבים במאמר זה הם גם חיוניים, אחרת הרקע המקצועי שלך יהיה חיוור מאוד.
(תרשים סכמטי, לא מתאים למוצר ספציפי כלשהו במאמר)
1. גזירת המרת יחידות של "ריבוע סטנדרטי" ו"קובי"
1Nm3/min (ריבוע סטנדרטי) s1.07m3/min
אז איך נוצרה ההמרה הזו?על ההגדרה של ריבוע סטנדרטי ומעוקב:
pV=nRT
תחת שני המצבים, הלחץ, כמות החומר והקבועים זהים, וההבדל הוא רק הטמפרטורה (טמפרטורה תרמודינמית K): Vi/Ti=V2/T2 (כלומר, חוק Gay Lussac)
נניח: V1, Ti הן קוביות סטנדרטיות, V2, T2 הן קוביות
לאחר מכן: V1: V2=Ti: T2
כלומר: Vi: Vz=273: 293
אז: Vis1.07V2
תוצאה: 1Nm3/mins1.07m3/min
שנית, נסו לחשב את צריכת הדלק של מדחס האוויר
עבור מדחס אוויר עם 250kW, 8kg, תזוזה של 40m3/min, ותכולת שמן של 3PPM, כמה ליטר שמן היחידה תצרוך תיאורטית אם היא פועלת במשך 1000 שעות?
תשובה:
צריכת דלק למטר מעוקב לדקה:
3x 1.2=36mg/m3
, 40 מ"ק לדקה צריכת דלק:
40×3.6/1000=0.144 גרם
צריכת דלק לאחר ריצה של 1000 שעות:
-1000x60x0.144=8640g=8.64 ק"ג
המרה לנפח 8.64/0.8=10.8L
(החיוניות של שמן סיכה היא בערך 0.8)
האמור לעיל הוא רק צריכת הדלק התיאורטית, במציאות היא גדולה מהערך הזה (מסנן הליבה של מפריד השמן ממשיך לרדת), אם מחושב לפי 4000 שעות, מדחס אוויר 40 מעוקב יפעל לפחות 40 ליטר (שתי חביות) של שמן.בדרך כלל מתדלקים כ-10-12 חביות (18 ליטר/חבית) לכל תחזוקה של מדחס אוויר בשטח 40 מ"ר, וצריכת הדלק היא כ-20%.
3. חישוב נפח גז הרמה
חשב את התזוזה של מדחס האוויר מהמישור למישור:
נוסחת ציטוט:
V1/V2=R2/R1
V1=נפח אוויר בשטח רגיל, V2=נפח אוויר בשטח הרמה
R1=יחס דחיסה של רגיל, R2=יחס דחיסה של מישור
דוגמה: מדחס האוויר הוא 110kW, לחץ הפליטה הוא 8bar, וקצב זרימת הנפח הוא 20m3/min.מהי התזוזה של הדגם הזה בגובה של 2000 מטר?עיין בטבלת הלחץ הברומטרי התואמת לגובה)
פתרון: לפי הנוסחה V1/V2= R2/R1
(תווית 1 היא רגילה, 2 היא רמה)
V2=ViR1/R2R1=9/1=9
R2=(8+0.85)/0.85=10.4
V2=20×9/10.4=17.3m3/min
לאחר מכן: נפח הפליטה של הדגם הזה הוא 17.3m3/min בגובה של 2000 מטר, מה שאומר שאם נעשה שימוש במדחס אוויר זה באזורי רמה, נפח הפליטה יוחלש משמעותית.
לכן, אם לקוחות באזורי הרמה זקוקים לכמות מסוימת של אוויר דחוס, עליהם לשים לב האם התזוזה של מדחס האוויר שלנו יכולה לעמוד בדרישות לאחר הנחתה בגובה רב.
יחד עם זאת, לקוחות רבים שמציגים את הצרכים שלהם, במיוחד אלה שתוכננו על ידי מכון העיצוב, תמיד אוהבים להשתמש ביחידה של Nm3/min, והם צריכים לשים לב להמרה לפני החישוב.
4. חישוב זמן מילוי של מדחס אוויר
כמה זמן לוקח למדחס אוויר למלא מיכל?למרות שחישוב זה אינו שימושי במיוחד, הוא די לא מדויק ויכול להיות רק קירוב במקרה הטוב.עם זאת, משתמשים רבים עדיין מוכנים לנסות שיטה זו מתוך ספקות לגבי העקירה בפועל של מדחס האוויר, כך שעדיין ישנם תרחישים רבים לחישוב זה.
הראשון הוא העיקרון של החישוב הזה: למעשה זוהי המרת הנפח של שני מצבי הגז.השנייה היא הסיבה לטעות החישוב הגדולה: ראשית, אין תנאי למדוד כמה נתונים נחוצים באתר, כמו טמפרטורה, כך שניתן רק להתעלם מהם;שנית, התפעול בפועל של המדידה לא יכול להיות מדויק, כגון מעבר למצב מילוי.
עם זאת, למרות זאת, אם יש צורך, אנחנו עדיין צריכים לדעת איזה סוג של שיטת חישוב:
דוגמה: כמה זמן לוקח למדחס אוויר של 10 מ"ר לדקה, 8 בר למלא מיכל אחסון גז בגודל 2 מ"ר?הסבר: מה מלא?כלומר, מדחס האוויר מחובר עם 2 מ"ק של אחסון גז, ושסתום קצה הפליטה של אגירת הגז סגור אותו עד שמדחס האוויר יגיע ל-8 בר לפרוק, ולחץ המד של תיבת אחסון הגז הוא גם 8 בר. .כמה זמן לוקח הזמן הזה?הערה: יש לספור זמן זה מתחילת הטעינת מדחס האוויר, ואינו יכול לכלול את ההמרה הקודמת של כוכב-דלתא או תהליך של המרת תדר מעלה של המהפך.זו הסיבה שהנזק בפועל שנגרם באתר לא יכול להיות מדויק.אם יש מעקף בצינור המחובר למדחס האוויר, השגיאה תהיה קטנה יותר אם מדחס האוויר טעון במלואו ויעבור במהירות לצנרת למילוי מיכל אגירת האוויר.
ראשית הדרך הקלה ביותר (הערכה):
בלי קשר לטמפרטורה:
piVi=pzVz (חוק בויל-מליוט) דרך נוסחה זו, נמצא שהשינוי בנפח הגז הוא למעשה יחס הדחיסה
לאחר מכן: t=Vi/ (V2/R) דקות
(מספר 1 הוא נפח מיכל אגירת האוויר, ו-2 הוא זרימת הנפח של מדחס האוויר)
t=2m3/ (10m3/9) min= 1.8דקה
זה לוקח בערך 1.8 דקות לטעינה מלאה, או בערך 1 דקה ו-48 שניות
ואחריו אלגוריתם קצת יותר מורכב
עבור מד לחץ)
להסביר
Q0 – זרימת נפח מדחס m3/min ללא עיבוי:
Vk - נפח מיכל m3:
T - זמן ניפוח דקות;
px1 - לחץ יניקה מדחס MPa:
Tx1 – טמפרטורת יניקה של מדחס K:
pk1 - לחץ גז MPa במיכל אגירת הגז בתחילת הניפוח;
pk2 – לחץ גז MPa במיכל אגירת הגז לאחר סיום הניפוח ומאזן החום:
Tk1 – טמפרטורת הגז K במיכל בתחילת הטעינה:
Tk2 - טמפרטורת הגז K במיכל אגירת הגז לאחר סיום טעינת הגז ושיווי משקל תרמי
Tk – טמפרטורת הגז K במיכל.
5. חישוב צריכת אוויר של כלים פניאומטיים
שיטת חישוב צריכת האוויר של מערכת מקור האוויר של כל מכשיר פנאומטי כאשר הוא פועל לסירוגין (שימוש מיידי ועצירה):
Qmax- צריכת האוויר המרבית הנדרשת בפועל
גבעה – גורם ניצול.זה לוקח בחשבון את המקדם שכל הציוד הפנאומטי לא ישמש בו זמנית.הערך האמפירי הוא 0.95~0.65.ככלל, ככל שמספר הציוד הפנאומטי גדול יותר, השימוש בו-זמני קטן יותר, וככל שהערך קטן יותר, אחרת הערך גדול יותר.0.95 עבור 2 מכשירים, 0.9 עבור 4 מכשירים, 0.85 עבור 6 מכשירים, 0.8 עבור 8 מכשירים ו-0.65 עבור יותר מ-10 מכשירים.
K1 - מקדם דליפה, הערך נבחר מקומי מ-1.2 עד 15
K2 – מקדם חילוף, הערך נבחר בטווח של 1.2~1.6.
K3 - מקדם לא אחיד
היא סבורה כי ישנם גורמים לא אחידים בחישוב צריכת הגז הממוצעת במערכת מקור הגז, והיא נקבעת להבטיח את השימוש המרבי, וערכו הוא 1.2
~1.4 מבחר ביתי של מאווררים.
6. כאשר נפח האוויר אינו מספיק, חשב את הפרש נפח האוויר
בשל הגידול בציוד צריכת האוויר, אספקת האוויר אינה מספקת, וניתן לספק את כמות מדחסי האוויר כדי לשמור על לחץ העבודה המדורג.נוּסחָה:
Q Real - קצב זרימת מדחס האוויר הנדרש על ידי המערכת במצב בפועל,
QOriginal - קצב זרימת הנוסע של מדחס האוויר המקורי;
ברית - הלחץ MPa שניתן להשיג בתנאים בפועל;
P original - לחץ העבודה MPa שניתן להשיג על ידי השימוש המקורי;
AQ- יש להגדיל את הזרימה הנפחית (m3/min)
דוגמה: מדחס האוויר המקורי הוא 10 מ"ק ו-8 ק"ג.המשתמש מגדיל את הציוד ולחץ מדחס האוויר הנוכחי יכול להגיע ל-5 ק"ג בלבד.שאלו, כמה מדחס אוויר צריך להוסיף כדי לעמוד בדרישת האוויר של 8 ק"ג.
AQ=10* (0.8-0.5) / (0.5+0.1013)
s4.99m3/min
לכן: נדרש מדחס אוויר בנפח של לפחות 4.99 מ"ק ו-8 ק"ג.
למעשה, העיקרון של נוסחה זו הוא: על ידי חישוב ההפרש מלחץ המטרה, היא אחראית על הפרופורציה של הלחץ הנוכחי.יחס זה מוחל על קצב הזרימה של מדחס האוויר הנמצא כעת בשימוש, כלומר מתקבל הערך מקצב זרימת היעד.
