العلوم الشعبية: صيغ ومبادئ حساب ضاغط الهواء!

صيغة ومبدأ حساب ضاغط الهواء!

باعتبارك مهندسًا ممارسًا لضواغط الهواء، بالإضافة إلى فهم أداء منتج شركتك، فإن بعض الحسابات الواردة في هذه المقالة ضرورية أيضًا، وإلا فإن خلفيتك المهنية ستكون باهتة جدًا.

(رسم تخطيطي، لا يتوافق مع أي منتج محدد في المقالة)

1. اشتقاق تحويل الوحدة من "المربع القياسي" و"المكعب"
1Nm3/min (مربع قياسي) s1.07m3/min
إذن كيف حدث هذا التحويل؟حول تعريف المربع القياسي والمكعب:
الكهروضوئية = نرت
في ظل الحالتين، الضغط وكمية المادة والثوابت هي نفسها، والفرق هو فقط درجة الحرارة (درجة الحرارة الديناميكية الحرارية K) التي يتم استنتاجها: Vi/Ti=V2/T2 (أي قانون جاي لوساك).
افترض أن V1 وTi عبارة عن مكعبات قياسية، وV2 وT2 عبارة عن مكعبات
ثم: V1: V2=Ti: T2
أي: السادس: Vz=273: 293
لذلك: Vis1.07V2
النتيجة: 1Nm3/mins1.07m3/min

ثانيا، حاول حساب استهلاك الوقود لضاغط الهواء
بالنسبة لضاغط هواء بقدرة 250 كيلووات، و8 كجم، وإزاحة 40 م3/دقيقة، ومحتوى زيت 3PPM، ما عدد لترات الزيت التي ستستهلكها الوحدة نظريًا إذا تم تشغيلها لمدة 1000 ساعة؟
إجابة:
استهلاك الوقود لكل متر مكعب في الدقيقة:
3x1.2=36ملجم/م3
, 40 متر مكعب في الدقيقة استهلاك الوقود :
40×3.6/1000=0.144 جرام
استهلاك الوقود بعد التشغيل لمدة 1000 ساعة:
-1000x60x0.144=8640 جم=8.64 كجم
تم التحويل إلى الحجم 8.64/0.8=10.8 لتر
(أهمية زيت التشحيم حوالي 0.8)
ما ورد أعلاه هو فقط استهلاك الوقود النظري، في الواقع هو أكبر من هذه القيمة (يستمر الفلتر الأساسي لفاصل الزيت في الانخفاض)، إذا تم حسابه على أساس 4000 ساعة، فإن ضاغط الهواء سعة 40 مكعبًا سيعمل على الأقل 40 لترًا (برميلين) من الزيت.عادة، يتم تزويد حوالي 10-12 برميل (18 لتر/برميل) بالوقود لكل صيانة لضاغط هواء مساحته 40 مترًا مربعًا، ويبلغ استهلاك الوقود حوالي 20%.

3. حساب حجم غاز الهضبة
احسب إزاحة ضاغط الهواء من السهل إلى الهضبة:
صيغة الاقتباس:
V1/V2=R2/R1
V1 = حجم الهواء في المنطقة السهلة، V2 = حجم الهواء في منطقة الهضبة
R1 = نسبة ضغط الهضبة، R2 = نسبة ضغط الهضبة
مثال: ضاغط الهواء 110 كيلو واط، وضغط العادم 8 بار، ومعدل التدفق الحجمي 20 م 3 / دقيقة.ما إزاحة هذا النموذج على ارتفاع 2000 متر؟راجع جدول الضغط الجوي المطابق للارتفاع)
الحل: حسب الصيغة V1/V2= R2/R1
(الملصق 1 عادي، 2 هضبة)
V2=ViR1/R2R1=9/1=9
R2=(8+0.85)/0.85=10.4
V2=20×9/10.4=17.3م3/دقيقة
بعد ذلك: يبلغ حجم العادم لهذا الموديل 17.3 م3/دقيقة على ارتفاع 2000 متر، مما يعني أنه إذا تم استخدام ضاغط الهواء هذا في مناطق الهضبة، فسيتم تخفيف حجم العادم بشكل كبير.
لذلك، إذا كان العملاء في مناطق الهضبة يحتاجون إلى كمية معينة من الهواء المضغوط، فيجب عليهم الانتباه إلى ما إذا كانت إزاحة ضاغط الهواء الخاص بنا يمكن أن تلبي المتطلبات بعد التوهين على ارتفاعات عالية.
في الوقت نفسه، العديد من العملاء الذين طرحوا احتياجاتهم، وخاصة تلك التي صممها معهد التصميم، يحبون دائمًا استخدام وحدة Nm3/min، ويحتاجون إلى الانتباه إلى التحويل قبل الحساب.

4. حساب زمن ملء ضاغط الهواء
كم من الوقت يستغرق ضاغط الهواء لملء الخزان؟على الرغم من أن هذا الحساب ليس مفيدًا جدًا، إلا أنه غير دقيق تمامًا ويمكن أن يكون مجرد تقدير تقريبي في أحسن الأحوال.ومع ذلك، لا يزال العديد من المستخدمين على استعداد لتجربة هذه الطريقة بسبب الشكوك حول الإزاحة الفعلية لضاغط الهواء، لذلك لا يزال هناك العديد من السيناريوهات لهذا الحساب.
الأول هو مبدأ هذا الحساب: في الواقع هو تحويل الحجم لحالتي الغاز.والثاني هو سبب الخطأ الحسابي الكبير: أولاً، لا يوجد شرط لقياس بعض البيانات الضرورية في الموقع، مثل درجة الحرارة، لذلك لا يمكن إلا تجاهلها؛ثانيًا، لا يمكن أن تكون قابلية التشغيل الفعلية للقياس دقيقة، مثل التبديل إلى حالة التعبئة.
ومع ذلك، حتى مع ذلك، إذا كانت هناك حاجة، ما زلنا بحاجة إلى معرفة نوع طريقة الحساب:
مثال: كم من الوقت يستغرق ضاغط الهواء 10 م3/دقيقة، 8 بار لملء خزان غاز سعته 2 م3؟التفسير: ما هو الكامل؟وهذا يعني أن ضاغط الهواء متصل بـ 2 متر مكعب من مخزن الغاز، ويغلق صمام نهاية عادم تخزين الغاز حتى يصل ضاغط الهواء إلى 8 بار لتفريغه، ويكون ضغط مقياس صندوق تخزين الغاز أيضًا 8 بار .كم من الوقت يستغرق هذا الوقت؟ملحوظة: هذه المرة يجب أن تحسب من بداية تحميل ضاغط الهواء، ولا يمكن أن تشمل تحويل ستار-دلتا السابق أو عملية تحويل التردد لأعلى للعاكس.ولهذا السبب لا يمكن أن يكون الضرر الفعلي الذي حدث في الموقع دقيقًا.إذا كان هناك ممر جانبي في خط الأنابيب المتصل بضاغط الهواء، فسيكون الخطأ أصغر إذا تم تحميل ضاغط الهواء بالكامل وتم تحويله بسرعة إلى خط الأنابيب لملء خزان تخزين الهواء.
أولا الطريقة الأسهل (التقدير):
دون النظر إلى درجة الحرارة:
piVi=pzVz (قانون بويل-ماليوت) من خلال هذه الصيغة وجد أن التغير في حجم الغاز هو في الواقع نسبة الضغط
ثم: t=Vi/ (V2/R) دقيقة
(رقم 1 هو حجم خزان الهواء، و2 هو حجم تدفق ضاغط الهواء)
ر = 2 م 3 / (10 م 3 / 9) دقيقة = 1.8 دقيقة
ويستغرق الشحن الكامل حوالي 1.8 دقيقة، أو حوالي دقيقة و48 ثانية

تليها خوارزمية أكثر تعقيدًا قليلاً

لقياس الضغط)

يشرح
Q0 - تدفق حجم الضاغط م 3 / دقيقة بدون مكثف:
Vk – حجم الخزان م 3:
T – وقت التضخم الأدنى؛
px1 – ضغط شفط الضاغط MPa:
Tx1 - درجة حرارة شفط الضاغط K:
pk1 - ضغط الغاز MPa في خزان الغاز في بداية التضخم؛
pk2 – ضغط الغاز MPa في خزان الغاز بعد انتهاء النفخ والتوازن الحراري:
Tk1 – درجة حرارة الغاز K في الخزان عند بداية الشحن:
Tk2 - درجة حرارة الغاز K في خزان الغاز بعد انتهاء شحن الغاز والتوازن الحراري
Tk - درجة حرارة الغاز K في الخزان.

5. حساب استهلاك الهواء للأدوات الهوائية
طريقة حساب استهلاك الهواء لنظام مصدر الهواء لكل جهاز هوائي عندما يعمل بشكل متقطع (الاستخدام الفوري والتوقف):

Qmax- الحد الأقصى الفعلي لاستهلاك الهواء المطلوب
هيل – عامل الاستخدام.يأخذ في الاعتبار المعامل الذي لن يتم استخدام جميع المعدات الهوائية في نفس الوقت.القيمة التجريبية هي 0.95 ~ 0.65.بشكل عام، كلما زاد عدد المعدات الهوائية، قل الاستخدام المتزامن، وكلما قلت القيمة، وإلا زادت القيمة.0.95 لجهازين، 0.9 لـ 4 أجهزة، 0.85 لـ 6 أجهزة، 0.8 لـ 8 أجهزة، و0.65 لأكثر من 10 أجهزة.
K1 – معامل التسرب، يتم تحديد القيمة محلياً من 1.2 إلى 15
K2 – المعامل الاحتياطي، يتم تحديد القيمة في نطاق 1.2~1.6.
K3 – معامل غير متساوي
ويعتبر أن هناك عوامل متفاوتة في حساب متوسط ​​استهلاك الغاز في نظام مصدر الغاز، ويتم ضبطه لضمان أقصى استخدام، وقيمته 1.2
~1.4 اختيار المروحة المحلية.

6. عندما يكون حجم الهواء غير كاف، قم بحساب فرق حجم الهواء
نظرًا للزيادة في معدات استهلاك الهواء، فإن إمداد الهواء غير كافٍ، ويمكن تلبية مقدار ضواغط الهواء التي يجب إضافتها للحفاظ على ضغط العمل المقدر.معادلة:

Q Real - معدل تدفق ضاغط الهواء الذي يتطلبه النظام في ظل الحالة الفعلية،
QOriginal - معدل تدفق الركاب لضاغط الهواء الأصلي؛
الاتفاق - الضغط MPa الذي يمكن تحقيقه في ظل الظروف الفعلية؛
P الأصلي - ضغط العمل MPa الذي يمكن تحقيقه من خلال الاستخدام الأصلي؛
AQ- زيادة التدفق الحجمي (م3/دقيقة)
مثال: كمبرسور الهواء الأصلي 10 متر مكعب و 8 كيلو.يقوم المستخدم بزيادة المعدات ويمكن أن يصل ضغط ضاغط الهواء الحالي إلى 5 كجم فقط.اسأل عن مقدار ضاغط الهواء الذي يجب إضافته لتلبية الطلب على الهواء البالغ 8 كجم.

أق=10* (0.8-0.5) / (0.5+0.1013)
4.99 م 3 / دقيقة
ولذلك: يلزم وجود ضاغط هواء بإزاحة لا تقل عن 4.99 متر مكعب و8 كجم.
في الواقع، مبدأ هذه الصيغة هو: من خلال حساب الفرق من الضغط المستهدف، يتم حساب نسبة الضغط الحالي.يتم تطبيق هذه النسبة على معدل تدفق ضاغط الهواء المستخدم حاليًا، أي يتم الحصول على القيمة من معدل التدفق المستهدف.