您所在的位置：
空压机培训100课之009：空压机相关的一些计算及原理（干货100%）
编辑：瑞田 发布时间：2019-09-24 关注：
作为空压机的销售工程师来说，除了必须了解自己公司的产品性能外，本文涉及的一些计算也是必不可少的，否则，你的专业背景将非常苍白。
本文本着“知其然，并知其所以然”的原则进行讲解...
问
▍“标方”和“立方”的单位转换推导
答
1Nm³/min（标方）≈1.07m³/min
那么，这个换算是怎么得来的呢？
关于标方和立方的定义：空压机培训100课之001：与之相关的空气基础理论知识（一）
这两种状态只有温度的区别：标方0℃（273K），立方20℃（293K）
再有，我们要用到“理想气体状态方程”：空压机培训100课之007：空压机相关专业术语及名词解释（一）
两种状态下压力、物质的量、常数均相同，不同的只是温度（热力学温度K）
推导出：V₁/T₁=V₂/T₂（也就是盖·吕萨克定律）。
设：V₁、T₁是标方，V₂、T₂是立方
则：V₁：V₂=T₁：T₂
即：V₁：V₂=273：293
故：V₁≈1.07V₂
结果：1Nm³/min≈1.07m³/min
问
▍试计算空压机的耗油量
答
250kW，8公斤，排气量为40m³/min的空压机，含油量为3PPM，则机组运行1000小时理论上耗油多少升？
解答：
▪ 每立方每分钟耗油：
——3×1.2=3.6mg/m3
▪ 40立方每分钟耗油：
——40×3.6/1000=0.144g
▪ 运行1000小时耗油：
——1000×60×0.144=8640g=8.64kg
▪ 换算成体积 8.64/0.8=10.8L
（润滑油的密度约0.8）
以上只是理论耗油，实际当中要大于此值（油分芯过滤持续下降），如按4000小时计算，40立方的空压机则至少跑油40升（两桶）。通常40方空压机每次保养加油约10~12桶（18升/桶），耗油量约20%。
问
▍高原气量计算
答
空压机从平原到高原，计算其排气量：
引用公式：
V₁/V₂=R₂/R₁
V₁=平原地区气量，V₂=高原地区气量
R₁=平原的压缩比，R₂=高原的压缩比
关于“压缩比”参见：空压机培训100课之007：空压机相关专业术语及名词解释（一）
例：空压机110kW，排气压力8bar，容积流量20m³/min，该机型在海拔2000米的高度的排气量为多少?（2000米时的大气压假定为0.85bar，真实计算时可查阅海拔对应的大气压表）
解：根据公式 V₁/V₂=R₂/R₁
（标号1为平原，2为高原）
V₂=V₁R₁/R₂
R₁=9/1=9
R₂=(8+0.85)/0.85=10.4
V₂=20×9/10.4=17.3m³/min
则：该机型在海拔2000米的高度的排气量为17.3m³/min，意味着这台空压机在高原地区使用的话，排气量有明显衰减。
所以，如高原地区客户需求某一定量的压缩空气，需要注意我们的空压机排气量高海拔衰减后是否能满足要求。
与此同时，很多提出需求的客户，尤其经设计院设计的，还总喜欢使用Nm³/min的单位，需注意转换后再计算。
问
▍空压机充罐时间的计算
答
空压机充满一个储气罐要多长时间？虽然这样计算并没有什么太大的用，相当不准确，最多只能算一个近似值。但很多用户出于对空压机实际排气量的怀疑，还是愿意尝试这种方法，所以这种计算的场景也还是挺多的。
首先是这种计算的原理：实际也就是两种气体状态的体积转换。
其次是这种计算误差大的原因：一是某些必要的数据现场根本没有条件测量，例如温度，所以只能忽略；二是测量的实际操作性无法精确，如空压机需满载时切换到充罐状态。
但是，即便如此，有需求的话我们还是要知道是怎么个计算法：
例：10m³/min，8bar的空压机多长时间可以将一个2m³的储气罐充满？
说明：什么叫充满？就是说空压机后接2立方的储气罐，储气罐的排气端阀门关闭，直到空压机打到8bar卸载，储气罐表压也为8公斤。这段时间需要多长？
注意：这个时间需要从空压机开始加载算起，不能包括前面星三角转换，或者变频机升频的过程。这就是为什么说现场实际操作无法精确的原因。如果空压机后接管道有旁通，在空压机满载状态快速切换到充储气罐的管路，误差将小一些。
首先是最简单的方法（估算）：
在不考虑温度的情况下：
p₁V₁=p₂V₂（波义耳-马略特定律）
通过这个式子发现，气体体积变化的大小实际就是压缩比。
则：t=V₁/（V₂/R）min
（标号1为储气罐容积，2为空压机容积流量）
t=2m³/（10m³/9）min=1.8min
充满约需1.8分钟，即约1分48秒。
其次是稍微复杂的方法：
其中：
Q0－未计及冷凝水的压缩机容积流量m3/min；
Vk－储气罐容积m3；
τ－充气时间min；
px1－压缩机吸气压力MPa；
Tx1－压缩机吸气温度K；
pk1－充气开始时储气罐内气体压力MPa；
pk2－充气终止，热平衡后储气罐内气体压力MPa；
Tk1－充气开始时储气罐内气体温度K；
Tk2－充气终止，热平衡后储气罐内气体温度K；
Tk －储气罐内气体温度K。
问
▍气动工具耗气量计算
答
各气动装置在断续工作时（即时用时停）的气源系统耗气量计算方法：
Q＝0.5ψ×K1×K2×K3×Qmax m³/min
其中：
Qmax－实际需要的最大耗气量。
ψ－利用系数。
它考虑到全部气动设备不会同时使用的系数，经验值0.95～0.65，一般情况下气动设备数目越多，则同时使用的情况愈少，其值就小，反之其值就大。2台设备取0.95，4台设备取0.9，6台设备取0.85，8台设备取0.8，10台以上设备取0.65。
K1－漏损系数，值在1.2～1.5范围内选取。
K2－备用系数，值在1.2～1.6范围内选取。
K3－不平均系数
它考虑气源系统中按平均耗气量计算中有不平均的因素存在，为保证其最大使用量而设，其值在1.2～1.4范围内选取。
问
▍气量不足时，计算气量差额
答
由于用气设备增加导致供气量不足，欲维持额定的工作压力需增加多大的空压机才可以满足。
公式：
其中：
Q实－实际状态下系统所需的空压机流量；
Q原－原使用的空压机容积流量；
P实－实际状况下所能达到的压力MPa；
P原－原使用所能达到的工作压力MPa；
ΔQ－需增加的容积流量（m3/min）。
例：原有空压机为10立方8公斤，用户增加设备目前空压机压力只能打到5公斤，问，需要增加至少多大的空压机才能满足8公斤的用气需求。
△Q=10*（0.8-0.5）/（0.5+0.1013）
≈4.99m³/min
故：需要至少排气量为4.99立方8公斤的空压机。
实际上此一公式的原理是：通过计算距目标压力的差额，占当前压力的比例。此比例套用到当前所用空压机的流量，即得出距目标流量的值。
文章版权备注
网络文章版权归原作者，本站原创文章瑞田空压机（苏州）有限公司 所有
未经授权，禁止任何站点镜像、采集、或复制本站内容，违者通过法律途径维权到底！
【推荐阅读】
- 2019-10-31空压机储气罐有什么使用规范
- 2019-10-31空压机维修的“六先六后”法则
- 2019-10-31空压机和气泵有什么区别？
- 2019-10-31激光切割专用空压机越来越火的原因
- 2019-10-31无油空压机保养时间到了
- 2019-10-31变频空压机，如果采用普通电机+变频器，将得不偿失
- 2019-10-21无油空压机用于氢燃料电池将改变电动车发展
- 2019-10-21使用无油空压机应该注意哪些事项
- 2019-10-21无油空压机的维护和保养
- 2019-10-21医用静音无油空压机如何进行保养维护？
