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空压机选型主要计算公式及定律

编辑:瑞田 发布时间:2019-07-08 关注:

  空压机选型主要计算公式及定律

  1.波义目定律:假设温度不变则某一定量气体的体积与绝对压力成反比。

  V1/V2=P2/P1

  2.查理定律:假设压力不变,则气体体积与绝对温度成正比。

  V1/V2=T1/T2

  3.博伊尔-查理定律:(P1V1)/T1=(T2V2)/T2

  P:气体绝对压力

  V:气体体积

  T:气体绝对温度

  4.排气温度计算公式:T2=T1×r(K-1/K)

  T1=进气绝对温度

  T2=排气绝对温度

  r=压缩比(P2/P1) P1=进气绝对压力 P2=排气绝对压力

  K=Cp/Cv 值空气时K 为1.4(热容比/空气之断热指数)

  5.吸入状态风量的计算(即Nm³/min 换算为m³/min)

  Nm3/min:是在0℃,1.033kg/c ㎡ absg 状态下之干燥空气量

  V1=P0/(P1-Φ1·PD) (T1/T0)×V0 (Nm³/hr dry)

  V0=0℃,1.033kg/c ㎡ abs,标准状态之干燥机空气量(Nm³/mindry)

  Φa=大气相对湿度

  ta=大气空气温度(℃)

  T0=273(°K)

  P0=1.033(kg/c ㎡ abs)

  T1=吸入温度=273+t(°K)

  V1=装机所在地吸入状态所需之风量(m3/hr)

  P1:吸入压力=大气压力Pa-吸入管道压降P1 △=1.033kg/c ㎡abs-0.033kg/c ㎡=1.000kg/c ㎡ abs

  φ1=吸入状态空气相对湿度=φa×(P1/P0)=0.968φa

  PD=吸入温度的饱和蒸气压kg/c ㎡ Gabs(查表)=查表为mmHg 换算为kg/c ㎡ abs 1kg/c ㎡=0.7355mHg

  例题: V0=2000Nm3/hr ta=20 φa=80% ℃

  则V1=1.033/(1-0.968×0.8×0.024)×﹝(273+20)/273﹞×2000=2220

  6.理论马力计算

  A 单段式HP/Qm3/min=﹝(P/0.45625)×K/(K-1)﹞×﹝(P2/P1)(K-1)/K-1﹞

  B 双段式以上HP/Qm3/min=﹝(P/0.45625)×nK/(K-1)﹞×﹝(P2/P1)(K-1)/nK-1﹞

  P1=吸入绝对压力(kg/c ㎡ Gabs)

  P2=排气绝对压力(kg/c ㎡ Gabs)

  K =Cp/Cv 值空气时K 为1.4

  n =压缩段数

  HP=理论马力HP

  Q=实际排气量m³/min

  7.理论功率计算

  单段式 KW=(P1V/0.612)×K/(K-1)×﹝(P2/P1)(K-1)/K-1﹞

  双段式以上KW=(P1V/0.612)×nK/(K-1)×﹝(P2/P1)(K-1)/nK-1﹞

  P1=吸入绝对压力(kg/c ㎡ Gabs)

  P2=排气绝对压力(kg/c ㎡ Gabs)

  K =Cp/Cv 值空气时K 为1.4

  n =压缩段数

  KW=理论功率

  V=实际排气量m³/min

  8.活塞式空压机改变风量之马达皮带轮直径及马力之修正

  Dm=Ds×(Qm/Qs)

  Ds=马达皮带轮标准尺寸(mm)

  Qs=标准实际排气量(m³/min)

  Qm=拟要求之排气量(m³/min)

  Dm=拟修改之马达皮带轮直径(mm)

  例题:本公司EWA系列空压机之马达皮带轮之标准为440mm,实际排气量为7.56m³/min,今假设客户要求提高风量至8.7m³/min,应将马达皮带轮如何修改?

  解:已知Ds=400mm,Qs=7.56 m³/min,Qm=8.7 m³/min。

  Dm=Ds×(Qm/Qs)=400×8.7/7.56=460mm

  Nm=Ns×(Qm/Qs)

  Nm=修正后之马力数(HP)

  Ns=标准之马力数(HP)

  Qm、Qs 如上。

  例题:马达皮带轮加大后,必须跟着加大使用马达之马力数,上例中之标准马力数为75HP,排气量提高为8.7 m3/min 后,所需马力为何?

  解:已知Qs=7.56 m3/min,Qm=8.7 m3/min,Ns=75HP

  Nm=75×8.7/7.56≒86HP

  9.空气桶容积之计算

  QA=(π/4)×D2×L×0.91

  D=空气桶直径(cm)

  L=空气桶高度(cm)

  例题:780φ×1524 mm之空气桶容积为多少L。

  解:已知D=78cm,L=152.4cm

  Qa=(π/4)×782×152.4×0.91=728.223cm×0.91≒6621

  10.现有空压机风量不足,欲维持额定工作压力之风量计算

  Qs=Q×(P1+1.033)/(P2+1.033)

  Qs=实际状况下系统所需要之空压机之排气量(l/min)

  Q=原使用空压机之排气量(l/min)

  P1=原使用空压机之工作压力(l/min)

  P2=实际状况下系统所需之工作压力(kg/c㎡·g)

  例题:一部一马力之空压机,现工作压力仅能维持在4kg/c㎡·g,但工作需要维持在7kg/c㎡·g 方能顺利工作,问须使用风量多大之空压机才能符合上述要求?

  解:已知1HP 在7kg/c㎡·g 时实际排气量为110 l/min

  Os=110×(7+1.033)/(4+1.033)=176 l/min

  ※即一台空压机若其实际排气量大于176 l/min,即可保证系统压力维持在7 kg/c㎡·g。

  11.气压缸之空气消耗量计算:

  Q=﹝(A1+A2)×L×(P+1)N﹞/1000×e(L/min)

  Q=单支气缸之空气消耗量(L/min)

  A1=头端活塞有效面积(c ㎡)

  A2=杆端活塞有效面积(c ㎡)

  L=冲程(cm)

  P=使用压力数(kg/c ㎡)

  N=每分钟往复数

  e=系数1.5-2

  例题:100φmm 之气压缸,冲程300mm,每分钟往复式10 次,使用压力5kg/c ㎡。

  解:(比依上列公式计算较方便)找出粗线所示,自5kg/c ㎡纵线往上看,与100φmm 曲线之交点,向左相对之耗气量即为0.9 l/min(冲程100mm,每往复一次)。

  因冲程为300mm,每分钟往复10 次,故耗气量Q=0.9×(300/10)×10=270 l/min

  270 l/min×1.5(消耗系数)=405l/min


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