Þjöppun gass er ferli þar sem ytri orku er notuð til að láta gasið öðlast þrýstingsorku. Þjöppan er framleiðandi þjappaðs gass. Þess vegna er grunnafköst loftenda skrúfuloftþjöppunnar óaðskiljanleg frá þessum fjórum þáttum: þrýstingi, flæði, afli og sértæku afli.
Grunnafköst skrúfuþjöppu loftenda - þrýstingur
Að finna þrýstingsorku þjappaðs lofts er grundvallaratriði í afköstum loftþjöppna og skrúfuloftþjöppur eru engin undantekning. Aðalvél skrúfuloftþjöppna eykur loftþrýstinginn með því að neyta ytri orku. Því hærri sem þrýstingurinn er, því meiri orka er notuð og því meiri eru kröfurnar um aðalvélina. Venjulega skiptum við loftþjöppum í fjóra flokka eftir úttaksþrýstingi:
Lágur þrýstingur: 0,2 ~ 1,0 MPa
Miðlungsþrýstingur: 1,0 ~ 10 MPa
Háþrýstingur: 10 ~ 100 MPa
Ofurhár þrýstingur: yfir 100 MPa
Skrúfuloftþjöppur hafa venjulega úttaksþrýsting upp á 0,2 ~ 4,0 MPa, sem þýðir að afköst þeirra, hagkvæmni og hagkvæmni eru betri á þessu bili. Þetta er ákvarðað af uppbyggingu og vinnuaðferð loftenda þjöppunnar og það er einnig sá þrýstihópur sem hefur mesta markaðseftirspurn.
Þrýstingurinn sem loftþjöppan veitir er aðallega mældur með þrýstingshlutfallinu, sem er hlutfall úttaksþrýstingsins Pd og sogþrýstingsins Ps. Því hærra sem hlutfallið er, því hærri er úttaksþrýstingurinn.
ε=Pd/Ps formúla (6)
Fyrir aðalvél skrúfuþjöppunnar eru innri þrýstingshlutfall og ytri þrýstingshlutfall.
Innri þrýstingshlutfall: hlutfall þrýstingsins í millitannarými aðalvélarinnar og sogþrýstingsins, sem ræðst af staðsetningu og lögun sog- og útblástursopanna;
Ytra þrýstingshlutfall: hlutfall þrýstingsins í útblástursrörinu og sogþrýstingsins. Sog- og útblástursþrýstingurinn sem krafist er fyrir rekstrarskilyrði eða ferlisflæði.
Þegar innri þrýstingshlutfallið er ≠ ytri þrýstingshlutfallið, þá notar aðalvélin meiri orku; þegar innri þrýstingshlutfallið er = ytri þrýstingshlutfallið, þá er aðalvélin í besta ástandi.
Fyrir aðalvél skrúfuþjöppunnar, þegar aðalvélin, umhverfishitastig, sogþrýstingur, hraði aðalvélarinnar og aðrir þættir eru þeir sömu, því hærri sem úttaksþrýstingurinn er, því meiri er orkunotkunin.
Grunnframmistaða skrúfuþjöppu loftenda - flæði
Rennsli er venjulega samsett úr massaflæði og rúmmálsflæði. Í iðnaðarforskriftum og stöðlum fyrir loftþjöppukerfa notum við venjulega rúmmálsflæði sem mæliaðferð fyrir rennsli, sem einnig er kallað útblástursrúmmál eða merkimiðaflæði í mínu landi: við tilskilinn útblástursþrýsting er rúmmál gassins sem loftþjöppan losar á tímaeiningu umreiknað í inntaksástand, það er rúmmálsgildi sogþrýstingsins við inntaksrör fyrsta stigs og soghitastig og rakastig. Einingin er m3/mín. Rúmmálsflæðið er skipt í raunverulegt rúmmálsflæði og staðlað rúmmálsflæði.
Venjulega nota sýnishorn, val og nafnplötur véla staðlað rúmmálsflæði. Vegna atvinnugreinar, svæðis og notkunar er staðlað rúmmálsflæði á markaði fyrir þrýstiloft skilgreint á tvo vegu eftir mismunandi staðalstöðu (hitastig, þrýstingur og íhlutir):
Staðlað ástand er þrýstingur P = 101,325 kPa; staðlað hitastig T = 0 ℃; rakastig er 0%. Það er oft að finna í iðnaðargasi, efnaiðnaði eða útboðsgögnum, kallað „staðlað ferningur“, venjulega með formúlutákninu „VN“ og einingunni Nm3/mín.
Staðlað ástand er þrýstingur P = 101,325 kPa; staðlað hitastig T = 20 ℃; rakastig er 0%. Það er venjulega notað í stöðlum fyrir þrýstiloftiðnaðinn og kallast „staðlaðar vinnuaðstæður“. Táknið er venjulega „V“ og einingin er m3/mín.
Venjulega er staðlað rúmmálsrennsli sem notað er í loftþjöppuiðnaði okkar hið síðarnefnda. Umreikning rúmmálsrennslis við þessi tvö ástand er hægt að reikna út með formúlunni:
V(m3/mín)=1,0732VN(Nm3/mín) Formúla (7)
Fyrir aðalvél skrúfuloftþjöppunnar, við sömu aðrar aðstæður, því meiri sem miðjufjarlægðin á milli snúningshlutans er, því meiri er rúmmálsflæði hans; því hærri sem hraði aðalvélarinnar er, því meiri er rúmmálsflæði hans.
V rúmmálsflæði = qv þjöppunarrúmmál aðalvélarinnar × n þrýstingshraði Formúla (8)
qv=CΨqv0Z1n=CΨCn1nλD3 Formúla (9)
Þar sem Z1 - fjöldi tanna karlkyns hjólsins; n - hraði karlkyns hjólsins; λ - hlutfallsleg stærð hjólsins; D - ytra þvermál karlkyns hjólsins.
Þess vegna, til að auka hagkvæmni, fækkum við venjulega gerðum aðalvéla og getum aðlagað útblástursmagn loftþjöppunnar með því að ákvarða snúningshraða aðalvélarinnar til að mæta eftirspurn á markaði.
Hins vegar getur hraði aðalvél skrúfuþjöppunnar ekki verið óendanlega hár, venjulega á bilinu 800 til 10.000 snúninga á mínútu. Þess vegna þróar framleiðandi skrúfuvéla aðalvélar með mismunandi rúmmálsflæðissviðum til að uppfylla flæðiskröfur skrúfuþjöppunnar.
Sértæk aflgjafar og útreikningur á loftenda skrúfuþjöppu
Ásafl sem notað er af rúmmálsflæði á tímaeiningu þegar loftþjöppuendinn er í gangi. Einingin fyrir eðlisafl er: kW/(m3/mín).
Reikniformúlan er sem hér segir:
SER loftendi = Pd loftendi/qv Formúla (10)
Pd loftenda - ásafl loftenda;
qv – rúmmálsflæði loftenda á tímaeiningu
Sérstakt aflgildi þess er:
SER loftenda = 117/23,1 = 5,065 (kW/(m3/mín))
Því minni sem sértækt afl loftenda skrúfuþjöppunnar er, því minni orkunotkun hennar og því betri er afköst loftenda. Við stöðugt flæði, því hærri sem úttaksþrýstingurinn er, því meiri er ásafl loftenda og því hærra er sértækt afl hans.
Hver skrúfuþjöppu hefur kjörgildi fyrir sértækt afl, sem tengist hraða aðalvélarinnar. Þegar hraði aðalvélarinnar er of lágur eykst lekinn, gasmagnið minnkar og sértækt afl hækkar; þegar hraði aðalvélarinnar er of hár eykst núningurinn, ásafl eykst og sértækt afl hækkar. En það verður að vera kjörhraði sem gerir sértækt afl lægst. Þess vegna er ekki endilega rétt að segja að því stærri sem aðalvélin er, því orkusparandi er hún.
Þegar við hönnum skrúfuþjöppur og breytilega tíðniþjöppur verðum við að tryggja gæði en jafnframt að taka tillit til hagkvæmni, stöðlunar og mátkerfis aðalvélarinnar. Þess vegna munum við nota aflsgildiskúrfu aðalvélarinnar til að hanna og þróa skrúfuþjöppur með mismunandi þrýstingi og flæði.
Birtingartími: 17. júlí 2024
