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)出氣壓力過高會對電風(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，反過來，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。見圖1。

圖1 空氣壓縮機(jī)排氣壓力和功率隨空氣流量曲線

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

通過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，自然會考慮適當(dāng)?shù)男薷姆椒?，為了提高以下線的優(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，安裝了一個平行的管道與隨后的冷卻設(shè)備。這種方式簡單，工程量小，便于操作。

空氣壓縮機(jī)排氣點(diǎn)在一個側(cè)面，過濾器設(shè)備在乙側(cè)，從一個到乙氣體；

流量控制閥調(diào)節(jié)旁通流量通過旁路管；

空壓機(jī)出口壓力設(shè)定。此時的空壓機(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，加工后用戶需求所需冷量相應(yīng)減少。與原來的旁路流量設(shè)定值相比，另一個旁路流可以有上升的空間。

當(dāng)S2取值不大于S1時，ΔP隨S2成遞減關(guān)系，當(dāng)S2取值與S1相等時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)、流量比對應(yīng)關(guān)系簡表

從表中可以直觀的看出當(dāng)S2取值小于S1時，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)，通過分析知識，通過原始管流變成了旁通管流大于原來的線和溫度，也為實(shí)現(xiàn)混合后仍滿足溫度要求，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減少很多，這個時候是很困難的。

另一種情況，當(dāng)S2取值大于時，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。兩個空氣混合，以滿足用戶需求，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^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。

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?，通過調(diào)整并聯(lián)調(diào)整器的數(shù)量的阻力等于原線，當(dāng)?shù)夭糠趾蟮木€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0.025 MPa。現(xiàn)在，假設(shè)的后部分管道阻力損失為0.025 MPa，平行的兩個相同數(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前提。因?yàn)樯a(chǎn)壓縮空氣供應(yīng)的最終用戶，并最終滿足用戶的需求。

因?yàn)橐话胱笥业母邷馗邏嚎諝猓硪话氲膲嚎s空氣流經(jīng)后方的空氣冷卻器，與原來的相比，通過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高溫使用壓縮空氣的混合，以滿足用戶的需要。

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，它是由兩個階段系列空氣冷卻器、空氣冷卻器現(xiàn)在只有一個等級。相比兩個級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。

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℃，溫度可以繞過總流量的一半。

相應(yīng)的焓濕，濕球溫度為8.7℃為分界線，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，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，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，只要室外空氣狀態(tài)點(diǎn)落在左邊的線，繞過可以使用三分之一的總流量。同時，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，保持國防的溫度參數(shù)。

假設(shè)室外溫度氣象條件滿足打開旁路，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℃）。

查表被稱為主流出氣溫度對應(yīng)的飽和蒸汽壓為0.003632 MPa，計(jì)算相對濕度為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)算第一級空氣冷卻器所需要的冷卻水量W1

后面的線阻力損失前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

本文通過分析旁通管路閥門的調(diào)節(jié)，旁通管流變化的進(jìn)一步描述。闡述了方法來減少壓縮管道壓力損失的可能性，并通過特殊的交通線比保護(hù)的壓力損失的計(jì)算，一半打開旁路流，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，表明打開旁路管線，維護(hù)交通比室外氣象參數(shù)滿足一定要求的前提下，并分析了采取旁通措施后，對系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的影響程度。

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