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        出氣壓力對(duì)空壓機(jī)功耗影響分析

        2015-11-15 07:53:11翟忠義四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院四川成都610065
        化工管理 2015年30期
        關(guān)鍵詞:空氣壓縮機(jī)旁通壓縮空氣

        翟忠義(四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,四川成都 610065)

        出氣壓力對(duì)空壓機(jī)功耗影響分析

        翟忠義(四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,四川成都 610065)

        空壓機(jī)出氣壓力過(guò)高會(huì)對(duì)電風(fēng)比有顯著的影響,天空壓縮機(jī)壓縮室體積和恒速時(shí)確定位移。當(dāng)排氣壓力高,壓縮力的需求越大,因?yàn)殚g隙的存在,當(dāng)吸入將擴(kuò)大到大氣中的氣體,反過(guò)來(lái),占據(jù)一定的空間越大,壓力較高的體積占據(jù)的空間。所以對(duì)空氣壓縮機(jī)排氣壓力越高相應(yīng)的氣體效率較低。因此可以得出的結(jié)論是,更高的壓縮空氣的排氣壓力空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)單位相應(yīng)的電動(dòng)風(fēng)比高這一結(jié)論。因此,選擇合理的空氣壓縮機(jī)排氣壓力的系統(tǒng)是非常重要的。

        出氣壓力;空壓機(jī);功耗;影響

        1 空壓機(jī)排氣壓力選擇

        空氣壓縮機(jī)性能曲線(xiàn)與外部因素?zé)o關(guān),這反映了空氣壓縮機(jī)的指數(shù)和相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)之間的關(guān)系。見(jiàn)圖1。

        圖1 空氣壓縮機(jī)排氣壓力和功率隨空氣流量曲線(xiàn)

        其中,曲線(xiàn)是1空氣壓縮機(jī)流量,壓力曲線(xiàn),曲線(xiàn)2空氣壓縮機(jī)流、功率曲線(xiàn)。

        通過(guò)分析和比較不同的狀態(tài),運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)。

        從圖中,我們可以看到,一個(gè)點(diǎn)和點(diǎn)的操作狀態(tài)指數(shù),壓力的點(diǎn)是高于一點(diǎn),功率消耗是高于一點(diǎn),但氣體產(chǎn)量低于一點(diǎn),空氣壓縮機(jī)是比這更好的工作狀態(tài)點(diǎn)的工作狀態(tài)。在實(shí)踐中避免這種更多的能源消耗,減少輸出。

        2 旁通原理

        上面提到的信息表明,空氣壓縮機(jī)排氣壓力增加0.1 MPa,和壓縮機(jī)功耗將增加7%。因此,適當(dāng)?shù)臏p少空氣壓縮機(jī)出口壓力可以大大減少空氣壓縮機(jī)的功耗。由于空氣壓縮機(jī)出口壓力大于用戶(hù)的壓力,應(yīng)該使用壓差克服阻力損失壓縮的后續(xù)處理設(shè)備和管道,因此,自然會(huì)考慮適當(dāng)?shù)男薷姆椒?,為了提高以下線(xiàn)的優(yōu)化,降低了管道運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)阻力損失。

        由于后續(xù)過(guò)濾和其他加工設(shè)備是必不可少的,不能切斷。為了達(dá)到降低阻力損失的目的,安裝了一個(gè)平行的管道與隨后的冷卻設(shè)備。這種方式簡(jiǎn)單,工程量小,便于操作。

        空氣壓縮機(jī)排氣點(diǎn)在一個(gè)側(cè)面,過(guò)濾器設(shè)備在乙側(cè),從一個(gè)到乙氣體;

        流量控制閥調(diào)節(jié)旁通流量通過(guò)旁路管;

        空壓機(jī)出口壓力設(shè)定。此時(shí)的空壓機(jī)出口溫度將下降,烘焙值變化很小的空氣壓縮機(jī)空氣進(jìn)出口,冷卻空氣壓縮機(jī)所需冷量很小。因?yàn)槌隹诘乃趾勘3植蛔?,根?jù)出口壓力,空氣壓縮機(jī)出口壓力降低,水蒸氣分壓,出口壓力比例保持不變。排氣壓力,空氣壓縮機(jī),空氣壓縮機(jī),排氣口溫度比。

        最后整理空壓機(jī)排氣的質(zhì)量流量公式為:

        參數(shù)的變化的分析類(lèi)型排氣質(zhì)量流量降低,公式(3)知道輸送壓力的損失也降低。由于變化量不斷改變前后的水分,因此,干燥的空氣質(zhì)量流率也降低。

        所以削減空氣壓縮機(jī)出口壓力導(dǎo)致了空氣壓縮機(jī)功耗的降低,中間冷卻所需冷量減少管道壓力損失的利益的三個(gè)部分。

        天空壓縮機(jī)氣體質(zhì)量流量和氣體溫度低,加工后用戶(hù)需求所需冷量相應(yīng)減少。與原來(lái)的旁路流量設(shè)定值相比,另一個(gè)旁路流可以有上升的空間。

        當(dāng)S2取值不大于S1時(shí),ΔP隨S2成遞減關(guān)系,當(dāng)S2取值與S1相等時(shí)ΔP為最小,其值同上。

        為便于直觀分析,現(xiàn)特定選取一組旁通管路的阻力數(shù)值S2,計(jì)算分析列表如下:

        表1 旁通管路阻力數(shù)、流量比對(duì)應(yīng)關(guān)系簡(jiǎn)表

        從表中可以直觀的看出當(dāng)S2取值小于S1時(shí),若S2值越小,這可以極大地減少空氣壓縮機(jī)出口壓力設(shè)置。但是為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),通過(guò)分析知識(shí),通過(guò)原始管流變成了旁通管流大于原來(lái)的線(xiàn)和溫度,也為實(shí)現(xiàn)混合后仍滿(mǎn)足溫度要求,需要控制與冷卻介質(zhì)的原管冷卻器出口溫度可以實(shí)現(xiàn),能想到的出口溫度將會(huì)減少很多,這個(gè)時(shí)候是很困難的。

        另一種情況,當(dāng)S2取值大于時(shí),若S1值越大,減少壓力值越小,主流的旁路流量減少,后冷卻器冷卻壓縮空氣溫度下降很小。兩個(gè)空氣混合,以滿(mǎn)足用戶(hù)需求,容易實(shí)現(xiàn),但目前的管壓降降低很小。

        兩種情況下可以減少空氣壓縮機(jī)出口壓力值,但得不到年代:不到SI的結(jié)論是節(jié)能,因?yàn)橥ㄟ^(guò)壓縮空氣管道的原始出口溫度需要進(jìn)一步減少,冷量消耗和能耗應(yīng)該考慮獲得的最佳流繞過(guò)。

        壓縮與旁通管的管道設(shè)有流量控制閥,如何調(diào)節(jié)旁通流??梢钥闯觯ㄟ^(guò)調(diào)整并聯(lián)調(diào)整器的數(shù)量的阻力等于原線(xiàn),當(dāng)?shù)夭糠趾蟮木€(xiàn)路電阻損失可以降低75%。

        檢查壓縮空氣管道阻力損失的信息5%以上的排氣壓力值,如果是0.5 MPa壓縮空氣管路損失不能超過(guò)0.025 MPa?,F(xiàn)在,假設(shè)的后部分管道阻力損失為0.025 MPa,平行的兩個(gè)相同數(shù)量的條件下的管道阻力,根據(jù)公式的分析可以減少空氣壓縮機(jī)出口壓力為18.75 KPa,它的值是大約3.75%的空氣壓縮機(jī)出口壓力值。進(jìn)一步認(rèn)為,只要與原管道旁通管阻力的數(shù)量是相等的,不管為什么空氣壓縮機(jī)出口價(jià)值,空氣壓縮機(jī)出口壓力值可以減少3.75%,及其壓縮機(jī)出口壓力越大越大其節(jié)能,其壓力機(jī)器數(shù)量大,節(jié)能是相當(dāng)大的。

        可以肯定的是,當(dāng)節(jié)能方法的明顯的影響也是一個(gè)前提。因?yàn)樯a(chǎn)壓縮空氣供應(yīng)的最終用戶(hù),并最終滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。

        因?yàn)橐话胱笥业母邷馗邏嚎諝?,而另一半的壓縮空氣流經(jīng)后方的空氣冷卻器,與原來(lái)的相比,通過(guò)壓縮空氣冷卻的原始行進(jìn)一步達(dá)到設(shè)定溫度,只有用這種方法可以繞過(guò)高溫使用壓縮空氣的混合,以滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。

        3 旁通比與室外氣象參數(shù)關(guān)聯(lián)

        優(yōu)化后管道旁通比分析:

        如果原始系統(tǒng)的阻力損失5%的氣體壓力設(shè)置0.5 MPa,0.025 MPa,它是由兩個(gè)階段系列空氣冷卻器、空氣冷卻器現(xiàn)在只有一個(gè)等級(jí)。相比兩個(gè)級(jí)別的冷卻器的傳熱面積、空氣冷卻器,傳熱面積約占40%的原始的傳熱面積,因此,如果壓縮空氣質(zhì)量流率是恒定的,定性的壓力損失約40%的原始系統(tǒng)阻力損失,它是10 KPa。知道,空氣質(zhì)量流量的系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算的26497公斤/小時(shí)。

        3.1 若S2=S1,可知G1=G2=13248.5kg/h,為使混合后達(dá)到40℃,根據(jù)式子(8)計(jì)算主流管路的出口溫度。

        式中:

        G1——主流氣路空氣質(zhì)量流量(kg/h);

        G2——旁通管路質(zhì)量流量(kg/h);

        G——混合后空氣總質(zhì)量流量(kg/h);

        h1——主流氣路出口空氣焓值(kJ/kg);

        h2——旁通管路焓值(kJ/kg);

        h——混合后空氣焓值(kJ/kg)。

        帶入?yún)?shù)計(jì)算得t=14.7℃,的主流壓縮空氣從65.3℃到14.7℃,35℃,冷卻水從40℃。出口溫度的冷卻水出口溫度高于壓縮空氣的主流,不能實(shí)現(xiàn)

        當(dāng)然,在實(shí)際的過(guò)程中冷卻塔水溫度不能達(dá)到室外濕球溫度,溫差,并高于室外濕球溫度,現(xiàn)在假設(shè)3℃的溫度,它的條件但室外濕球溫度為8.7℃,溫度可以繞過(guò)總流量的一半。

        相應(yīng)的焓濕,濕球溫度為8.7℃為分界線(xiàn),只要室外空氣狀態(tài)點(diǎn)落在左邊的行中,您可以使用旁路流總量的一半。同時(shí),可以肯定的是,當(dāng)室外溫度低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下,由于壓縮機(jī)吸氣溫度和排氣溫度是恒定的,因此,保持國(guó)防的溫度參數(shù)。

        3.2 若S2=4S1,可知G1=2G2=2G2=17665kg/h,混合到40℃,根據(jù)公式(8)的主流線(xiàn)出口溫度。由式(13):

        參數(shù)計(jì)算t=27.35℃,65.3℃到27.35℃的壓縮空氣。

        同時(shí),隨著室外溫度下降,水的溫度和減少室外冷卻塔,如果流量是恒定的,冷卻塔冷卻能力相應(yīng)的增加,當(dāng)水溫為27.35℃不能成真,因?yàn)樗鑲鳠崦娣e是無(wú)限的,因此,假定冷卻水出口溫度低于27.35℃,24.35℃,29.35℃。

        當(dāng)然,在實(shí)際的過(guò)程中冷卻塔水溫度不能達(dá)到室外濕球溫度,溫差,并高于室外濕球溫度,現(xiàn)在假設(shè)3℃的溫度,它的條件但室外濕球溫度為21.35℃,溫度可以流總數(shù)的三分之一左右。

        相應(yīng)的焓濕,濕球溫度為21.35℃為分界線(xiàn),只要室外空氣狀態(tài)點(diǎn)落在左邊的線(xiàn),繞過(guò)可以使用三分之一的總流量。同時(shí),可以肯定的是,當(dāng)室外溫度低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下,由于壓縮機(jī)吸氣溫度和排氣溫度是恒定的,因此,保持國(guó)防的溫度參數(shù)。

        假設(shè)室外溫度氣象條件滿(mǎn)足打開(kāi)旁路,三分之二的質(zhì)量流率是17665 kg/h(從65℃干燥的空氣冷卻到27.35℃)。

        查表被稱(chēng)為主流出氣溫度對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓為0.003632 MPa,計(jì)算相對(duì)濕度為51.8%。

        干燥的空氣在空氣中含量ma為17623.585kg/h。

        壓縮空氣干燥的熱空氣溫度下降:

        濕空氣中水蒸氣釋放的熱量為:

        第一級(jí)空氣冷卻器所承擔(dān)的熱負(fù)荷Q1為:

        Q1=q′1+q″1=674550kJ/h

        計(jì)算第一級(jí)空氣冷卻器所需要的冷卻水量W1

        后面的線(xiàn)阻力損失前4/9的阻力損失,可以節(jié)省5/9的原始系統(tǒng)阻力損失,通過(guò)分析原始的阻力損失l0KPa,空氣壓縮機(jī)出口壓力值可以減少到5.55 KPa??諝鈮嚎s機(jī)出口壓力的1.11%的比例。

        4 結(jié)語(yǔ)

        本文通過(guò)分析旁通管路閥門(mén)的調(diào)節(jié),旁通管流變化的進(jìn)一步描述。闡述了方法來(lái)減少壓縮管道壓力損失的可能性,并通過(guò)特殊的交通線(xiàn)比保護(hù)的壓力損失的計(jì)算,一半打開(kāi)旁路流,生產(chǎn)單位質(zhì)量的壓縮氣體壓縮可以節(jié)省1.05%的能源消耗,表明打開(kāi)旁路管線(xiàn),維護(hù)交通比室外氣象參數(shù)滿(mǎn)足一定要求的前提下,并分析了采取旁通措施后,對(duì)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的影響程度。

        [1]王麗.噴水渦旋壓縮機(jī)在水/空氣制冷劑系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].蘭州理工大學(xué),2009.

        [2]高龍,周義德,楊瑞梁,王慧.噴氣織機(jī)壓縮空氣吸氣預(yù)處理的節(jié)能性分析[J].棉紡織技術(shù),2009,07:59-61.

        [3]岳運(yùn)海.渦北選煤廠(chǎng)空氣壓縮機(jī)的選型[J].潔凈煤技術(shù),2014,02:21-23.

        [4]謝躍清.空氣壓縮機(jī)性能參數(shù)檢測(cè)儀研究[D].大連理工大學(xué),2008.

        [5]王佑坤,朱榮東.空氣壓縮機(jī)變工況運(yùn)行試驗(yàn)研究[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2007,11:33-35.

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