空氣壓縮機(jī)的排氣量,在一定程度上是設(shè)備質(zhì)量和效率的體現(xiàn),它通常會(huì)受到幾種因素的影響:
一、泄漏:轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與外殼之間在工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都會(huì)有間隙,并非直接接觸的,所以就會(huì)發(fā)生氣體泄漏。壓力升高后的氣體通過(guò)間隙向吸氣管道及正在吸氣的嚙槽泄漏時(shí),會(huì)導(dǎo)致排氣量減少。因此要讓泄露量最大化的少,在從動(dòng)轉(zhuǎn)子的齒頂做有密封齒,主動(dòng)轉(zhuǎn)子的齒根開(kāi)有密封槽,端面加工環(huán)狀或條狀的密封齒。但是萬(wàn)一密封線磨損,泄漏量也會(huì)增加,排氣量減少。
二、吸氣狀態(tài):螺桿式壓縮機(jī)是容積型壓縮機(jī),吸氣體積不變。當(dāng)吸氣溫度升高,或吸氣管路阻力過(guò)大而讓吸入壓力降低時(shí),氣體的密度減小,相應(yīng)地會(huì)減少氣體排氣量。
三、冷卻效果:氣體在被壓縮時(shí)溫度便會(huì)升高,轉(zhuǎn)子和機(jī)殼的溫度也會(huì)隨之升高。在吸氣過(guò)程中,氣體會(huì)受到轉(zhuǎn)子和機(jī)殼的加熱而膨脹,減少吸量。空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子有時(shí)候會(huì)采用油冷卻,機(jī)殼用水冷卻,主要的原因是讓溫度降下來(lái)。如果冷卻性差,溫度就會(huì)升高,排氣量減少。
四、轉(zhuǎn)速:螺桿壓縮機(jī)的排氣量與轉(zhuǎn)速成正比。轉(zhuǎn)速會(huì)隨著隨電網(wǎng)的電壓、頻率而變化。當(dāng)電壓降低(對(duì)異步電動(dòng)機(jī))或頻率降低時(shí),轉(zhuǎn)速將下降,使氣量減少。
所以控制空氣壓縮機(jī)的排氣量,首先要知道它的影響因素,從而制定出最合適操作方案。
知道了影響排氣量的因素,那么我們如何提高空壓機(jī)的排氣量呢?有以下一些技巧:
要適當(dāng)提高空壓機(jī)的轉(zhuǎn)速;
空壓機(jī)配件要時(shí)刻保持輸出空氣壓縮系統(tǒng)的管路、進(jìn)氣閥、儲(chǔ)氣罐和冷卻器等設(shè)備的嚴(yán)密性;
正確選擇余隙容積的大??;
保持空壓機(jī)吸氣閥和排氣閥的靈敏度;
保持空壓機(jī)氣閥和填料的嚴(yán)密性;
減少氣體吸入空壓機(jī)時(shí)的阻力;
空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)保證其吸入較干燥和較冷的氣體;
必要時(shí),清理空壓機(jī)氣缸和其他零件;
建議采用先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)。
附空壓機(jī)排氣量的測(cè)算方法:
計(jì)算法:V=C*Cn*λ*Do*Do*Do*N
C—扭轉(zhuǎn)角系數(shù),一般為0.999-0.971,估算時(shí)取C=1
Cn—面積利用系數(shù)(單邊不對(duì)稱齒型,Cn=0.515)
Do—陽(yáng)螺桿螺紋直徑(mm)
L—螺紋長(zhǎng)度主(mm)
λ—長(zhǎng)徑比(λ=L/Do)
N—陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(rpm)
查特性曲線圖表法(設(shè)計(jì)中常用)
流量計(jì)(渦街流量傳感器配數(shù)字積算儀)
充氣法(簡(jiǎn)單估測(cè)法,測(cè)出的流量為實(shí)際的吸氣量)
將壓縮空氣向一定容積的容器充氣,累計(jì)算出充到設(shè)計(jì)壓力所用時(shí)間。
Q=V(Pn+1)/△t 計(jì)算出排氣
V為容器的體積
Pn為表壓力
△t為加載時(shí)間
常用名詞術(shù)語(yǔ)及其符號(hào)和計(jì)量單位:
一、壓力
這里的壓力實(shí)際是指壓強(qiáng),是氣體分子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)容器壁面的作用力。
二、大氣壓力
大氣層對(duì)地球表面的壓力稱大氣壓力。在北緯45°,溫度為15℃時(shí),大氣作用在海平面的壓力為1.013×105Pa,也稱1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
三、表壓力和絕對(duì)壓力
用壓力表測(cè)得的壓力為表壓力,它是容器中壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫χ?,用g識(shí)別;
容器中的絕對(duì)壓力是表壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫χ?,用a識(shí)別。
四、真空
指容器或系統(tǒng)中一種氣體壓力狀態(tài),它低于周圍環(huán)境的大氣壓力。它的絕對(duì)壓力是用環(huán)境大氣壓力減去真空計(jì)壓力讀數(shù)。
五、壓縮機(jī)
用來(lái)壓縮氣體借以提高氣體壓力的機(jī)械設(shè)備稱為壓縮機(jī)。有時(shí)也叫“壓氣機(jī)”或“氣泵”??諌簷C(jī)就是壓縮的介質(zhì)為空氣的壓縮機(jī)。在壓縮機(jī)里,一般又把提升的壓力<0.02MPa的稱為通風(fēng)機(jī);把提升的壓力在0.02~0.2MPa之間的稱為鼓風(fēng)機(jī);
六、容積式壓縮機(jī)
直接依靠改變氣體容積來(lái)提高氣體壓力的壓縮機(jī)叫容積式壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)(單螺桿和雙螺桿)、往復(fù)活塞式壓縮機(jī)、滑管與滑塊壓縮機(jī)、擺動(dòng)活塞式壓縮機(jī)、隔膜壓縮機(jī)、滑片壓縮機(jī)、液環(huán)壓縮機(jī)、渦旋壓縮機(jī)等等,都屬于該類型。
七、排量
壓縮機(jī)一轉(zhuǎn)中所形成的總工作容積的大小叫壓縮機(jī)的排量,單位為m3或cm3。對(duì)一定的壓縮機(jī)而言,排量是個(gè)定值。它真正反映了壓縮機(jī)的大小。
八、排氣量
壓縮機(jī)的排氣量也叫輸氣量或容積流量。它指在所要求的排氣壓力下,壓縮機(jī)單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體容積,折算到進(jìn)口狀態(tài)(即1級(jí)進(jìn)氣接管處壓力和溫度)時(shí)的容積值。排氣量用Q表示,其計(jì)量單位一般為m3/min、m3/h、m3/s、L/h。
九、標(biāo)準(zhǔn)容積流量
標(biāo)準(zhǔn)容積流量也稱供氣量。它指壓縮機(jī)單位時(shí)間內(nèi)排出的氣體容積量折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)之值。并不計(jì)入級(jí)間分離掉的水分及抽氣量。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的兩種定義:
化工計(jì)算中,壓力為1.013×105Pa,溫度為273K;
空氣動(dòng)力中,以海平面的平均壓力與溫度,即壓力為1.013×105Pa,溫度為15℃為準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)容積流量用QVN表示,單位為m3/min或m3/h。
十、排氣壓力
壓縮機(jī)的排氣壓力是指最終排出壓縮機(jī)的氣體壓力。它應(yīng)在末級(jí)工作腔排氣法蘭接管處測(cè)得。單位為Pa或MPa。某些場(chǎng)合也把它叫做“背壓力”。
壓縮機(jī)銘牌上標(biāo)注的排氣壓力一般為機(jī)器允許的最大排氣壓力,除非得到制造廠的同意或者是有科學(xué)的計(jì)算依據(jù),否則不得超過(guò)此值。但允許在該壓力下的排氣壓力下運(yùn)行。
十一、排氣溫度
壓縮機(jī)的排氣溫度是指其末級(jí)排出氣體的溫度。它應(yīng)在末級(jí)工作腔排氣法蘭接管處測(cè)得。單位為℃或K。
干式螺桿壓縮機(jī),當(dāng)不采用冷卻套時(shí),其排氣溫度可達(dá)200℃;而當(dāng)采用冷卻套時(shí),其排氣溫度一般為240~250℃。但實(shí)際設(shè)計(jì)中,一般允許壓縮機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的排氣溫度為220~230℃。該類機(jī)器為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的熱平衡,轉(zhuǎn)子無(wú)內(nèi)部冷卻時(shí),機(jī)組停機(jī)后需延遲15min后才能重新啟動(dòng)。
噴油螺桿壓縮機(jī)的排氣溫度一般控制70~100℃,最高可達(dá)120℃。