㈠ 空氣壓縮機的工作原理是什麼
一、空氣的標准狀態
隨著溫度、壓力的變化,空氣的體積、密度經常發生變化,把溫度為20度、相對溫度為6%、大氣壓力為1atm(1atm=0.1Mpa)的空氣稱為標准狀態,此時空氣的密度為1.29/L。
壓縮空氣的性質
空氣受到的壓力增加,體積就減少,而且成反比例的關系,當受到的壓力增大10倍時,體積就縮小到原來的1/10.當常壓下的空氣在機械力的作用下被壓縮到儲氣罐中時,它的體積縮小,壓力上升,成為壓縮空氣。壓縮空氣具有相當大的能量,當它向外釋放時能對外做功。把制備壓縮空氣的機械稱為空氣壓縮機,把利用壓縮空氣為動力的機械稱為氣動設備。在單位時間內產生具有一定壓力的壓縮空氣的數量越多,空氣壓縮機的工作能力就越強。由於壓縮空氣的體積是隨壓力變化的,為便於相互比較,在表示體積時必須標明它的壓力。同樣,氣動設備的工作能力可用壓縮空氣的消耗量來表示,把在單位時間內消耗一定壓力的壓縮空氣的數量稱為耗氣量。所以,表示壓縮機和氣動設備的工作能力時都用到兩個指標:體積流量為0.283m3/min。它的意義是當表壓為689.5kpa時,該設備的耗氣量為0.283m3/mim.
空氣狀況對空氣壓縮機工作能力的影響。
由於空氣壓縮機的理論工作能力都是折算為標准狀態下的空氣體積表示的,所以只有在壓縮機入口處吸入的是標准狀況下的空氣時,它才有這種工作效率,而實際狀況下的空氣時,它才有這種工作效率,而實際狀況往往會有偏差,主要表現在以下幾種情況。
海拔高度變化
由於大氣壓力和空氣密度都是隨海拔高度降低的,所以在高海拔地區使用同一台壓縮機產生的壓縮機產生的壓縮空氣氣要比低海拔地區少。這是由於空氣壓縮機入口處的空氣壓力要比標准狀態值低的緣故,一般海拔高度每上升305m,空氣壓縮機的產氣能力就會下降3%。
環境溫度的變化
當空氣壓縮機在環境溫度高於標准狀態20度的條件下工作時,由於壓縮機入口處吸入的空氣密度要比標准狀態時低,所以空氣壓縮機的實際產氣能力會下降。當環境溫度高於20度時,每升高4.6度,壓縮機的產氣能力就會下降2%。而在37度的條件下工作,它的產氣能力要下降6%左右,所以夏天應把壓縮機放在陰涼通風的地方工作。
㈡ BK75-8GH螺桿空氣壓縮機熱換效率和熱回收效率是多少
離心空壓機:70%~85%左右,螺桿空壓機:70%~65%左右,活塞機:50%~90%。因為目前市面上的活塞機技術參差不齊,所以效率也是參差不齊。單從打氣原理來說,活塞機的效率是最高的。但從實際情況來看,目前市面上的活塞機效率是比較低的,甚至不到50%的也有。
㈢ 已知壓縮機的輸出氣流流量和壓力,如何計算空氣壓縮機的效率
壓縮機消耗的功率; 一部分是直接用於壓縮氣體的,為指示功率,另一部分用於克服機械摩擦,為摩擦功率。兩
者之和稱軸功率。
對於全封閉式渦旋壓縮機,因其軸功率難於測量,常常在計算壓縮機的能效比或COP值時,用的是電機輸入功
率,而把電機損失作為常數處理,而且把壓縮機指示功率分為壓縮內功和各種內部損失兩部分。內部損失則包括氣
體泄漏損失、加熱損失、吸排氣壓力損失、流體阻力損失等。壓縮機效率通常以能效比或COP值來衡量。
若實際吸氣容積為VS(m3/min),折算到吸氣狀態的實際排氣量為:
V=n(Vs-vsmo)(1)
式中:n--轉速rev/min;vs--吸氣比容(單位質量物質所佔容積,m3/kg);mo--每分鍾泄漏量kg/min。
假設ηv(容積效率)為0.9∽0.98。
估算:
V=ηv·vs·n(2)
∴ 實際製冷量Q=( V·qv·n)/(6.02×107)
=(ηv·vs·n2·qv)/ (6.02×107)(3)
qo-單位製冷量
當製冷或空調工質、工況確定後,Q只與ηv、vs及n有關。
COP=Q/N(w/w)(4)
N--電機輸入功率
COP值與能效比(EER)的數值關系
EER = 0.86 COP(5)
3 因素分析
從以上分析可知,影響渦旋壓縮機性能的主要因素有:
3.1 電機輸入功率
造成全封閉式渦旋壓縮機電機輸入功率偏大的原因,在壓縮機實際工作過程中是非常復雜的,但主要有:電機
損耗過大,包括銅損、鐵損,這與電機材料和加工工藝有關(本文不作詳細分析);壓縮機工作過程引起的功率消耗。
3.1.1 機械摩擦
當壓縮機工作時,動、定盤之間,防自轉滑環與配合鍵槽之間,曲軸與各被驅動面(軸承)之間接觸並發生相對滑
動等,不可避免的產生摩擦損失。
①動盤與定盤之間的摩擦損失
動、定盤間的摩擦損失,即是壓縮機工作腔內的摩擦損失,若動定盤的渦旋線、齒頂、底面,或鏡板面因加工
精度、平面度、位置度等沒有達到要求,則會在這些地方產生異常摩擦;或者壓縮機整機含塵量較高,又或者固體
塵埃(如焊渣、加工余屑等)顆粒直徑過大�也會造成壓縮機工作腔內異常摩擦,嚴重時甚至影響壓縮機正常工作。
②防自轉滑環與各配合鍵槽之間的摩擦損失
防自轉滑環主要用於防止動盤的自轉運動,在壓縮機工作過程中,防自轉滑環在機架和動盤上分別沿垂直方向
上與鍵槽滑動配合,在滑動過程中產生滑動摩擦損失。若十字鍵或鍵槽的垂直度、平行度、光潔度、平面度超差
較大時,則會增大摩擦,加大功耗。另外,因為對立式渦旋壓縮機防自轉滑環是直接與機架上的支撐面接觸的,在運
動過程中,也不可避免產生摩擦損失。
③曲軸與各驅動面間的摩擦損失
電動機驅動力是通過曲軸轉動,從而帶動動盤旋轉來完成吸氣、壓縮、排氣的過程。由於曲軸中心線與滑動
軸承的中心線重合是非常困難的,而且由於加工誤差和裝配誤差的影響,軸和軸承常常是偏心的,由此而產生的摩
擦損失也是必然的,另外止推軸承與主軸承內圈之間也存在摩擦損失。
④潤滑油的影響
以上各摩擦面、嚙合面都必須有足夠的潤滑,才能保證壓縮機安全、可靠、高效的工作。在製冷壓縮機中,不
論是強製冷卻或是自然風冷,潤滑油總是在降溫後由上油孔或上油管進入各摩擦面,吸收十字環、工作腔、軸承等
處的熱,隨高壓氣體經排氣口排出,從而保證壓縮機正常工作。但是如果潤滑油量過多時,則會隨排氣進入系統且
滯留在冷凝器、蒸發器等存油彎,影響兩器換熱,嚴重時會影響壓縮機正常工作。
以上列出渦旋壓縮機各零部件製作過程中主要質量監控點,若失控,將直接影響壓縮機正常工作,或明顯影響
壓縮機性能。
3.1.2 流體阻力
①動盤運動引起的流動阻力損失
當動盤旋轉時,因其背面受中間壓力腔中流體(包括氣體、油氣混合物)阻礙,會產生流動阻力損失,阻力大小與
動盤背部結構、幾何尺寸、旋轉角度及流體密度有關。
②平衡塊的流動阻力損失
平衡塊所在空間是具有一定壓力的氣體,油或油氣混合物,當平衡塊隨曲軸一起旋轉運動時,會產生阻力損失,
阻力大小與平衡塊幾何尺寸、流體擾動系數、粘度、密度等有關。
③吸、排氣阻力損失
氣體流動時,由於氣體內部的摩擦以及氣體與管壁之間的摩擦,而導致流動阻力損失。
當氣體通過吸氣管道和吸氣閥(逆止閥)時,產生阻力損失,使吸氣壓力降低,既減少了吸氣密度,相應地使實際
排氣量降低,降低了容積效率;同樣地,排氣孔口處的流動阻力,使得壓縮機實際排氣壓力升高,而使功耗增加。
3.2 氣體泄漏
3.2.1 氣體泄漏種類
氣體泄漏可分為內泄漏和外泄漏。
內泄漏是指壓縮機各壓縮腔之間,壓縮腔與背壓腔之間的氣體泄漏,表現為高壓氣體向低壓腔泄漏,再從低壓
腔壓力壓縮到泄漏前壓力,造成重復壓縮消耗功率,所以內泄漏直接結果為增加功耗。
外泄漏是指壓縮機在吸氣過程中與外界(大於吸氣壓力的高壓氣體)進行氣體交換。顯然,高壓氣體進入到吸
氣腔內膨脹,並占據空間,使得實際吸氣量減少。即外泄漏不僅使功耗增加,而且還減少吸入氣體量,使排氣量減少
和製冷量降低。
3.2.2 泄漏通道
①內泄漏
渦旋壓縮機中,內泄漏的發生途徑主要有工作腔之間的泄漏,工作腔與背壓腔之間的泄漏,安全閥孔泄漏等。
①工作腔之間的泄漏
徑向泄漏:氣體或油中溶解的工質通過軸向間隙產生的泄漏(圖1)。
軸向泄漏:氣體或油中溶解的工質通過徑向間隙產生的泄漏(圖2)。
②工作腔與背壓腔之間的泄漏
中間壓力腔與背壓腔之間的氣體、或油中溶解的工質的交換(圖3)。
背壓腔與動盤端板面密封之間的氣體或油氣混合物的交換(圖4)。
③安全閥孔泄漏
主要是排氣緩沖腔內的高壓氣體通過安全閥孔泄漏到低壓工作腔(圖5)。所以,目前有些壓縮機在確保正確使
用的前提下,也採用取消安全閥的設計,以減少內泄漏,提高壓縮機效率。外泄漏主要是指由於定盤吸氣孔O型環
密封性差,導致高壓氣體進入吸氣腔的泄漏.
3.3 吸氣預熱
吸入氣體受壓縮機機體或環境加熱,使吸入氣體密度減少,實際吸氣量減小,從而實際排氣量減小,製冷量降低,
功耗增加。有資料表明,吸氣預熱每增加3℃則能效比下降1%。
4 總結
綜上所述可知,影響渦旋壓縮機性能的因素是錯綜復雜的,它包括了設計、製造和使用等各個環節,除以上分
析的因素外,還有如吸油管攪油損失,氣體流動摩擦損失,動定盤材料(熱膨脹系數)影響,動定盤齒高選配等。在渦
旋壓縮機生產過程中出現能效比偏低時,則應抓住主要矛盾,系統化分析原因,才能行之有效地解決問題。
㈣ 影響空氣壓縮機工作效率的主要因素有哪些
影響空氣壓縮機的工作效率的主要因素一般有以下幾點:
1、余隙容積的影響。余隙容積是指活塞到達上止點時,缸蓋、缸套與活塞頂所圍成的空間。為防止活塞與氣閥,活塞與缸蓋間相撞而必須要設的空間。空氣壓縮機的余隙容積越大,排氣剩餘缸內氣體愈多。在吸氣時剩餘氣體就會膨脹,使活塞吸氣有效行程縮短,吸氣量減少。即每個工作循環進人缸內的外界空氣也就減少,為提高空壓機的工作效率,余隙容積應盡量在活塞不碰撞氣缸蓋的條件下減小。
2、進、排氣阻力損失的影響。吸氣時由於吸人濾網、吸氣管道阻力及空氣頂開氣閥彈力和閥片的慣性力等,使缸內吸氣壓力始終低於外界大氣壓力。因此,氣缸內吸人空氣量減少,排氣時要使缸內壓力大於排氣管及大氣瓶內壓力。吸人氣缸的空氣量少,排氣又要高於大氣瓶的壓力,很顯然,吸氣和排氣阻力的產生都會增加空壓機功率損耗,效率降低,排氣量減少。
3、空氣與氣缸壁的熱量交換的影響。空氣壓縮機的排氣過程中,當空氣壓縮到一定程度,空氣的壓力溫度隨之升高,空氣向缸壁放熱,同時活塞與缸壁摩擦生熱,所以,缸壁溫度升高。而吸氣過程中缸內余氣與吸進外界低溫空氣相混時加熱,而空氣溫度升高後密度下降,使每個工作循環進人氣缸的空氣量減少。
4、排氣壓力高低的影響。空氣壓縮機的排氣壓力隨著大氣瓶內的儲氣壓力升高而升高。因缸內剩餘氣體膨脹作用增大,使氣缸吸氣容積減小;而排氣容積,則因活塞壓縮終點壓力的升高減少,也由於壓力的升高各密封部位的漏氣量亦增大。
所以,當大氣瓶內壓力升高時,不但進人大氣瓶內的空氣量減少,而且空氣壓力的升高速度也放慢,所以,空氣壓縮機的功率消耗將越來越大。
㈤ 影響空氣壓縮機工作效率的主要因素有哪些
影響空壓機工作效率的因素有很多,一個是內在原因,一個是外部。
內部原因:機器質量存在缺陷,故障多,導致工作效率不高。
外部原因:人為操作不當,導致機器不能正常工作,使工作效率下降。
選空壓機還是要選擇質量好,節能型的空壓機(薩震節能空壓機)
㈥ 空壓機的功率一般多大
空壓機的功率:1、空壓機的功率是指所匹配的驅動電機或柴油機的銘牌功率; 2、功率的單位為:KW(千瓦)或HP(匹/馬力),1KW≈1. HP。推薦使用天水巨豐的LGCY-33/25柴油系列螺桿空氣壓縮機,排氣量范圍覆蓋至30m 3/min、。
天水巨豐的LGCY-33/25柴油移動式螺桿空氣壓縮機,高效可靠,品種齊全,功率范圍37~300kW、排氣量范圍覆蓋至30m 3/min、排氣壓力高至2.2MPa。主機專利型線的大直徑轉子設計,主機與柴油機通過高彈性聯軸器直聯,中間沒有增速齒輪,主機轉速與柴油機一致,效率更高,可靠性更好,壽命更長。柴油機選用康明斯、玉柴等國內外名牌柴油機,符合國II排放要求,動力強勁,燃油耗低,有覆蓋全國的售後服務體系,用戶可得到迅速、完善的服務。氣量控制系統簡潔可靠,根據用氣量的大小,對進氣量進行0~100%的自動調節,同時自動調節柴油機油門,大限度節約柴油。微電腦智能監控空壓機排氣壓力、排氣溫度、柴油機轉速、油壓、水溫、油箱液位等運行參數,具有自動報警和停機保護功能。多級空氣過濾器,適合多粉塵工作環境;多級燃油過濾器,適合國內油品質量現狀;超大油水冷卻器,適合高溫高原環境。
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㈦ 如何測試空氣壓縮機的效率
為了准確得到空氣壓縮機效率的各項數據,在進行檢測時,必須同步取得空氣壓縮機運轉時之的產氣量(進氣量),以 CFM或M3表示,和空氣壓縮機的電功率,以KW或HP表示。 在空氣壓縮機產氣量的量測方面,建議採用孔板流量計,其量測時安裝於壓縮空氣出口處,其檢測所得數據,一般誤差值在5%以內 除了產氣量(進氣量)量測外,對於用電量的量測,可使用電能質量分析儀,進而計算出空氣壓縮機的運轉功率。在此,必須特別強調的是電能質 量分析儀最好具有功率因數測量功能,這樣才可計算出正確的運轉功率。 對於空氣壓縮機的效率測試,採用孔板流量計量測一部空氣壓縮機效率之作業步驟:
1.詳細檢查及記錄各項數據,壓縮空氣壓力等級、冷卻水出入水溫、水壓等資料。
2.根據管路的尺寸選擇孔板組流量計之大小,並確定其它輔助材料和事項。
3.測試時先關閉空氣壓縮機電源。
4.關閉壓縮空氣管線排氣閥門。
5.打開儲氣缸的下排氣閥,排空缸內氣體,使氣壓下降至常壓。
6.在管路上安裝孔板組流量計。
7.做電能質量分析儀測試前的接線工作。
8.孔板組流量計安裝壓力表,並將所有閥門全部復位。
9.啟動空氣壓縮機,手動設定排氣壓力為空氣壓縮機的額定工作壓力,保持壓力穩定持續5~8分鍾以上不變,以利精確測量效率。
10.調整孔口組流量計閥門於一流量值。
11.記錄壓縮空氣出口前溫度、壓力、電機功率、功率因數及孔板組CFM值等(參見下表)。
12.重覆10至11步驟多次,其中必須對常用壓力值進行測試。
13.停機,關閉空氣壓縮機電源,並拆除精密電能質量分析儀。
14.空氣桶壓力表降低至0kg/cm2G,再行拆除孔口組流量計。更多行業資訊可以去中國空壓機專業網看看,是空壓機行業領先的在..線專業市..場。望採納!
㈧ 如何測試空氣壓縮機的效率
為了准確得到空氣壓縮機效率的各項數據,在進行檢測時,必須同步取得空氣壓縮機運轉時之的產氣量(進氣量),以
CFM或M3表示,和空氣壓縮機的電功率,以KW或HP表示。
在空氣壓縮機產氣量的量測方面,建議採用孔板流量計,其量測時安裝於壓縮空氣出口處,其檢測所得數據,一般誤差值在5%以內
除了產氣量(進氣量)量測外,對於用電量的量測,可使用電能質量分析儀,進而計算出空氣壓縮機的運轉功率。在此,必須特別強調的是電能質
量分析儀最好具有功率因數測量功能,這樣才可計算出正確的運轉功率。
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7.做電能質量分析儀測試前的接線工作。
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12.重覆10至11步驟多次,其中必須對常用壓力值進行測試。
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