螺杆空压机排气量速算方法

等排气量计算法

所谓等排气量计算法是指在排气量不变的情况下,随着排气压力的增加或减小,电机功率随之增大或减小(即所需总扭矩随之增大或减小)。此种计算方法在我们的销售过程中常常会遇到。

等功率计算法

(假设在此过程中绝热效率和容积效率不变)

所谓等功率计算是指在电机功率不变(即所需总扭矩不变)的情况下,随着排气压力的增加或减小,阳转子的转速减小或增加,即排气量减少或增加(阳转子转速与排气量成正比)。此种计算方法在工程技术开发过程中常常会遇到。

对于那些只降低排气压力, 而阳转子的转速不做相应的增加,虽然排气量会比原机型大一点点,那只是由于排气压力的下降导致容积效率升高所致；如果排气压力比原机型减小很多,而阳转子的转速不做相应的增加,那就会产生我们常说的“大马拉小车”现象,无形中给用户带来一些不必要的电能损失。

举例说明如何使用速算表进行计算

注：数值仅供参考

例1.客户需订3台32m/min、1.0 MPa螺杆式空压机, 而现有产品型号A, 34 m/min、0.7 MPa 。

依据等排气量计算法进行计算, 由于用户所需排气压力大于现有空压机额定排气压力, 故p1 为0.7 MPa、p2 为1.0 MPa 。按速算表查得P1/P2 =0.82398 , 当P1 = 250 HP时, 则P2 = 303HP。也就是说使用型号A的主机速比,用300HP的电机从理论上讲勉强满足用户的需求。如果经过我们进一步了解, 发现用户最高工作压力只要不低于0.95 MPa 即可接受, 那么从理论上用300HP 的电机就可以满足用户的需求。

例2.客户需订3台14～15 m/ min、0.6MPa空压机,而现有产品型号B,14.2m/min、1.0MPa。

依据等排气量计算法进行计算,由于用户所需排气压力小于现有空压机额定排气压力,故p1为0.6MPa、p2为1.0MPa。按速算表查得P1/ P2 =0.75481 ,当P2 = 125 HP时, 则P1为94.4HP。也就是说使用型号B的主机速比, 用100HP 的电机从理论上讲完全可以满足用户的需求。

例3.依据市场需求需要我们开发新机型,而现有产品型号C ,38.2m/ min、0.8MPa。

依据等功率计算法进行计算,由于所需排气压力大于现有空压机额定排气压力,故p1为0.8MPa ,p2为1.0MPa。按速算表查得Q2/Q1=0.88723 ,当Q1为38.2m/min 时,则Q2为34m/min。通过排气量的计算我们可以进一步计算出所需主机的速比(此计算过程从略) 。

通过上述3个例子我们可以很快算出所需参数。

只降低排气压力, 而不改变其它参数,其排气量计算方法：

（1）在等功率计算法中我们已经谈到,如果排气压力比原机型减小很多, 而不改变其它参数,对于螺杆空压机来说是很不经济的。而对于用户所需最高排气压力比原机型略小一点的空压机,其排气量计算可以按下式计算：

Qs = Q0 (1+111%×Δp),m/min

式中：

Qs ——降低排气压力后的排气量,m/min

Q0 ——原机型额定排气压力下的排气量,m/min

Δp = p0 -p1 , bar

p0 ——原机型额定排气压力,bar

p1 ——所需排气压力,bar

例如型号B,14.2m/ min、1.0 MPa(10 bar) 机型,客户需要0.9MPa (9 bar) , 那么排气量会增加多少呢？

Q0 = 14.2m/ min、p0 =10bar，p1 = 9bar

计算得: Qs = 14.4 m/ min。

(2)在等功率计算法中我们还谈到, 随着排气压力的增加或减少, 阳转子的转速减小或增加, 即排气量减少或增加。如考虑容积效率的变化, 则例3中计算出的排气量可以按下式进行修正：

Qs1 = Qs (1+111%×Δp1),m/min

式中

Δp1 = p0- p1, bar

Qs ——计算出的排气量,m/min。

需要指出的是,该速算方法得出的结果,有些在实际工作中可以实现,有些只是在理论上可以实现。譬如,在等排气量计算过程中,电机功率的增加意味着电机体积有可能增大,我们的整机尺寸有可能改变,也就是说设计上有可能进行大的改动；再譬如,在等功率计算过程中,为了减少电机无功功率的输出(即提高电机的功率因数),随着排气压力的增加或减小,排气量也随之减少或增加,这意味着阳转子的转速也随之减少或增加。

上述这些问题都牵扯着工程设计上的问题,所以通过速算虽然可以说明一些问题,但最终还需要同工程技术部门取得联系, 且不可贸然行事。