【壓縮機網(wǎng)】接上期——
前面我們講了螺桿空壓機主機的4個重要性能,要想保證這些性能能夠充分發(fā)揮,還需要其它條件保駕護航。如果由于其它因素影響了主機性能的發(fā)揮,再好的主機也會大打折扣。
氣體泄露影響:主機在設(shè)計、制造、使用及維護/修過程中,如果主機轉(zhuǎn)數(shù)過低、加工精度、裝配精度、磨損或損壞等不良因素,會影響氣量大小。
氣體流動損失的影響:壓縮空氣的阻力損失與流速平方成正比。同時主機的流動狀態(tài)、表面粗糙度、流動距離、截面突變等因素都會影響到主機氣量和功率。
氣體動力損失影響:螺桿轉(zhuǎn)子攪動氣體摩擦損失能量,與轉(zhuǎn)數(shù)大小有關(guān)。見圖37。
熱交換的影響:氣體進入主機時,由于主機溫度影響,吸氣結(jié)束時氣溫升高,換算成吸氣狀態(tài)時容積流量減少;
潤滑油的影響:潤滑油具有冷卻、密封、潤滑、降噪作用,同時也使轉(zhuǎn)子攪動造成摩擦損失。所以潤滑油種類和量非常重要。
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轉(zhuǎn)數(shù)和壓比會影響螺桿空壓機主機容積效率:
1)主機容積效率ηv=q實際/q理論=75~95%;
2)轉(zhuǎn)數(shù)低,容積流量小,壓比高,容積效率低;
3)轉(zhuǎn)數(shù)高,容積流量大,壓比低,容積效率高。
4)齒頂速度對于螺桿空壓機主機有圖43中曲線1(泄漏風險)和曲線2(摩擦風險)的制約,不能大也不要小。干式無油主機的陽轉(zhuǎn)子齒頂線速度為50~100m/s,噴油主機則為10~50m/s。
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壓比和流量的大小會影響螺桿空壓機主機絕熱效率:
1)絕熱效率=理論軸功率/實際軸功率:ηad=pad/p實際;
2)低壓比,大容積流量,ηad=75~85%;
3)高壓比,小容積流量,ηad=65~75%。
4)噴油螺桿壓縮機在0.5~1MPa以下絕熱效率較高。見圖44。
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主機容積(流量)受到齒間容積和泄露的影響:
V主機容積=V齒間容積-V泄露-公式14
V齒間容積主要受到:主機(特別是型線)設(shè)計可以有3~5%差異;主機(特別是型線)加工可以有1~5%差異;主機配對及匹配使用可以有2~4%差異;主機維護保養(yǎng)可以有20%。
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泄露主要存在于接觸線的泄露、泄露三角型的大小、齒頂間隙的大小、排氣端的泄露。比如:主機壓比越小,接觸線的泄露越?。粷櫥兔芊庑阅茉胶?,接觸線的泄露越??;主機溫度升高,泄漏變大;機頭磨損,接觸線的泄露變大;潤滑油性能變差,接觸線的泄露變大等等。
泄漏主要看嚙合間隙,嚙合間隙每增大0.01mm,容積效率減少1~3%。
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主機轉(zhuǎn)速選擇會影響比功率:
同樣一個主機,同樣一個功率段,工頻與變頻選擇的轉(zhuǎn)數(shù)段不一樣。相同功率段,變頻主機的氣量要比工頻主機的氣量在滿載的時候小。
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4.2外部因數(shù)影響螺桿壓縮機主機
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1.進氣壓損
進氣壓損會使主機流量減少,功率也降低,但是流量降低的斜率大于功率降低的斜率,因此比功率值增大。
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2.排氣壓損
主機外(系統(tǒng))排氣壓損增加,主機流量不變,功率升高,因此比功率值增大。
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比如:螺桿空壓機系統(tǒng)有0.58bar壓損,同樣螺桿空壓機排氣口需要8bar,主機排氣壓力必須達到8.58bar,主機排氣壓力升高,耗功增加,比功率值變大了。
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3.環(huán)境溫度
環(huán)境溫度也是主機功耗大小的一個重要影響因素。通常來說,流量是由轉(zhuǎn)數(shù)決定的,但環(huán)境溫度高也會使氣體膨脹,雖然體積不變,質(zhì)量流量卻減少,主機負荷也減少,因此比功率值減少,也就是夏天測螺桿空壓機能耗特別好的原因。
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4.進氣壓力
進氣壓力越高,流量不變,壓比變小,所以主機耗功減少,比功率值變小。這就是為什么空濾要勤換的原因,當空濾臟堵了,進氣壓力變低,主機壓比變大,耗功也變大。
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5.進氣溫度
主機的進氣溫度跟環(huán)境溫度相比時高了,流量減小,同時功率也降低,但是流量降低的斜率大于功率降低的斜率,因此比功率值增大。
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6.盡量接近主機要求參數(shù)
大部壓縮空氣系統(tǒng)與設(shè)備參與者不涉及主機的設(shè)計與供應(yīng),因此,只有遵循螺桿空壓機主機要求參數(shù),才能發(fā)揮主機的最佳性能。見圖55內(nèi)藍框。
要想螺桿空壓機主機比功率小,那么軸功率越小越好,容積流量越大越好,這就在性能與經(jīng)濟性之間選擇不同的主機以求得競爭力的平衡。不能為了追求價格而小馬拉大車,同時也不要一味追求大主機一定節(jié)能。
多多了解螺桿空壓機主機基本知識,可以減少失誤的機會。逆水行舟,不進則退,更多內(nèi)容可以參閱上善氣體工作室培訓課程《螺桿主機基本知識》。
注:本文連載完!
作者簡介
梁柳生,高級工程師,1990開始從事空壓機行業(yè)工作;有在國企、合資及外企工作經(jīng)歷,其中22年在AC集團工作。先后從事過空壓機及后處理設(shè)備的產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品工藝、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤服務(wù)等及全國銷售總監(jiān)并有在歐洲學習和工作的經(jīng)歷。2017年創(chuàng)辦上善氣體工作室,專業(yè)從事壓縮空氣系統(tǒng)研究,行業(yè)精益生產(chǎn)管理及銷售的培訓工作
國家標準JBT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人
全國壓縮機標準化技術(shù)委員會委員
【壓縮機網(wǎng)】接上期——
前面我們講了螺桿空壓機主機的4個重要性能,要想保證這些性能能夠充分發(fā)揮,還需要其它條件保駕護航。如果由于其它因素影響了主機性能的發(fā)揮,再好的主機也會大打折扣。
氣體泄露影響:主機在設(shè)計、制造、使用及維護/修過程中,如果主機轉(zhuǎn)數(shù)過低、加工精度、裝配精度、磨損或損壞等不良因素,會影響氣量大小。
氣體流動損失的影響:壓縮空氣的阻力損失與流速平方成正比。同時主機的流動狀態(tài)、表面粗糙度、流動距離、截面突變等因素都會影響到主機氣量和功率。
氣體動力損失影響:螺桿轉(zhuǎn)子攪動氣體摩擦損失能量,與轉(zhuǎn)數(shù)大小有關(guān)。見圖37。
熱交換的影響:氣體進入主機時,由于主機溫度影響,吸氣結(jié)束時氣溫升高,換算成吸氣狀態(tài)時容積流量減少;
潤滑油的影響:潤滑油具有冷卻、密封、潤滑、降噪作用,同時也使轉(zhuǎn)子攪動造成摩擦損失。所以潤滑油種類和量非常重要。
轉(zhuǎn)數(shù)和壓比會影響螺桿空壓機主機容積效率:
1)主機容積效率ηv=q實際/q理論=75~95%;
2)轉(zhuǎn)數(shù)低,容積流量小,壓比高,容積效率低;
3)轉(zhuǎn)數(shù)高,容積流量大,壓比低,容積效率高。
4)齒頂速度對于螺桿空壓機主機有圖43中曲線1(泄漏風險)和曲線2(摩擦風險)的制約,不能大也不要小。干式無油主機的陽轉(zhuǎn)子齒頂線速度為50~100m/s,噴油主機則為10~50m/s。
壓比和流量的大小會影響螺桿空壓機主機絕熱效率:
1)絕熱效率=理論軸功率/實際軸功率:ηad=pad/p實際;
2)低壓比,大容積流量,ηad=75~85%;
3)高壓比,小容積流量,ηad=65~75%。
4)噴油螺桿壓縮機在0.5~1MPa以下絕熱效率較高。見圖44。
主機容積(流量)受到齒間容積和泄露的影響:
V主機容積=V齒間容積-V泄露-公式14
V齒間容積主要受到:主機(特別是型線)設(shè)計可以有3~5%差異;主機(特別是型線)加工可以有1~5%差異;主機配對及匹配使用可以有2~4%差異;主機維護保養(yǎng)可以有20%。
泄露主要存在于接觸線的泄露、泄露三角型的大小、齒頂間隙的大小、排氣端的泄露。比如:主機壓比越小,接觸線的泄露越?。粷櫥兔芊庑阅茉胶?,接觸線的泄露越??;主機溫度升高,泄漏變大;機頭磨損,接觸線的泄露變大;潤滑油性能變差,接觸線的泄露變大等等。
泄漏主要看嚙合間隙,嚙合間隙每增大0.01mm,容積效率減少1~3%。
主機轉(zhuǎn)速選擇會影響比功率:
同樣一個主機,同樣一個功率段,工頻與變頻選擇的轉(zhuǎn)數(shù)段不一樣。相同功率段,變頻主機的氣量要比工頻主機的氣量在滿載的時候小。
4.2外部因數(shù)影響螺桿壓縮機主機
1.進氣壓損
進氣壓損會使主機流量減少,功率也降低,但是流量降低的斜率大于功率降低的斜率,因此比功率值增大。
2.排氣壓損
主機外(系統(tǒng))排氣壓損增加,主機流量不變,功率升高,因此比功率值增大。
比如:螺桿空壓機系統(tǒng)有0.58bar壓損,同樣螺桿空壓機排氣口需要8bar,主機排氣壓力必須達到8.58bar,主機排氣壓力升高,耗功增加,比功率值變大了。
3.環(huán)境溫度
環(huán)境溫度也是主機功耗大小的一個重要影響因素。通常來說,流量是由轉(zhuǎn)數(shù)決定的,但環(huán)境溫度高也會使氣體膨脹,雖然體積不變,質(zhì)量流量卻減少,主機負荷也減少,因此比功率值減少,也就是夏天測螺桿空壓機能耗特別好的原因。
4.進氣壓力
進氣壓力越高,流量不變,壓比變小,所以主機耗功減少,比功率值變小。這就是為什么空濾要勤換的原因,當空濾臟堵了,進氣壓力變低,主機壓比變大,耗功也變大。
5.進氣溫度
主機的進氣溫度跟環(huán)境溫度相比時高了,流量減小,同時功率也降低,但是流量降低的斜率大于功率降低的斜率,因此比功率值增大。
6.盡量接近主機要求參數(shù)
大部壓縮空氣系統(tǒng)與設(shè)備參與者不涉及主機的設(shè)計與供應(yīng),因此,只有遵循螺桿空壓機主機要求參數(shù),才能發(fā)揮主機的最佳性能。見圖55內(nèi)藍框。
要想螺桿空壓機主機比功率小,那么軸功率越小越好,容積流量越大越好,這就在性能與經(jīng)濟性之間選擇不同的主機以求得競爭力的平衡。不能為了追求價格而小馬拉大車,同時也不要一味追求大主機一定節(jié)能。
多多了解螺桿空壓機主機基本知識,可以減少失誤的機會。逆水行舟,不進則退,更多內(nèi)容可以參閱上善氣體工作室培訓課程《螺桿主機基本知識》。
注:本文連載完!
作者簡介
梁柳生,高級工程師,1990開始從事空壓機行業(yè)工作;有在國企、合資及外企工作經(jīng)歷,其中22年在AC集團工作。先后從事過空壓機及后處理設(shè)備的產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品工藝、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤服務(wù)等及全國銷售總監(jiān)并有在歐洲學習和工作的經(jīng)歷。2017年創(chuàng)辦上善氣體工作室,專業(yè)從事壓縮空氣系統(tǒng)研究,行業(yè)精益生產(chǎn)管理及銷售的培訓工作
國家標準JBT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人
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