Как посчитать мощность компрессора на выходе

Как подобрать конденсатор по мощности компрессора

При обычной работе холодильной установки температура конденсации (определяется из таблиц для насыщенных паров по давлению конденсации) выше температуры среды на 10÷20К (в среднем 15К) при воздушном охлаждении конденсатора.

Термическая нагрузка на конденсатор (исходя из термического баланса холодильной установки) равна:

где Qконд – теплота, отводимая через конденсатор, Qо – холодопроизводительность холодильной установки, N – мощность компрессора.

При работе холодильного агрегата количество теплоты Qконд. выкидываемой через конденсатор, изменяется зависимо от температур кипения и конденсации, потому при запуске оно существенно больше, чем в рабочем режиме.

При выборе теплообменной поверхности конденсатора появляется вопрос о расчетном режиме, т.к. выбор по рабочему режиму работы не всегда будет удачен, в особенности для низкотемпературных установок. Низкотемпературные агрегаты оснащаются конденсаторами наименьших размеров (рассчитанными при низких температурах кипения), потому при ошибке в расчетах нужной холодопроизводительности для холодильной камеры компрессор начинает работать в томных критериях (при завышенных температурах кипения), что приводит к увеличению температуры нагнетания, коксованию масла и выходу из строя компрессора. При запуске низкотемпературных моноблоков нередко наблюдается напряженная и даже прерывающаяся работа в 1-ые минутки (компрессор отключается по высочайшему давлению) и только после существенного снижения температуры в камере агрегат начинает нормально работать.

Расчетный режим можно найти, поработав с программками подбора компрессорно-конденсаторных агрегатов узнаваемых компаний. К примеру, конденсаторы для среднетемпературных герметичных компрессоров неких компаний подбираются при температурах кипения tо=-10°С и среды tокр.ср.=32°С, для работы в тропических критериях при tо=0°С, для низкотемпературных агрегатов при tо=-20°С (на наш взор этого недостаточно). Если Вас устраивает опыт работы с этими агрегатами, то можно принять эти условия и для собственных проектов. Расчетные характеристики различных компаний несколько отличаются друг от друга.

При выборе конденсатора можно посоветовать последующее:

Как посчитать мощность компрессора на выходе

Многие до сих путаются в мощностях стабилизаторов: кв (кВт) и киловольт-амперы (кВА), как они связаны меж собой, как осознать сколько кв (кВт) выдаёт стабилизатор и остальные вопросы. На данный момент попытаемся всё тщательно разъяснить. Но чтоб разобраться, придётся вспомнить некие базы электротехники.

Для начала следует разобраться с параметрами электронных цепей. Нас будут заинтересовывать, сначала, напряжение (обозначается U, измеряется в вольтах, В) и сила тока (обозначается I, измеряется в амперах, А). Чтоб наглядно представить для себя эти характеристики, можно сопоставить электричество с водой, а электронную цепь с трубопроводом. В таком сопоставлении напряжение будет давлением воды, а сила тока скорость течения воды по трубам.

Принципиальное замечание, трубопровод может находиться под давлением, но краны перекрыты, и вода по трубам не течёт. Таким макаром, переходя к электричеству, есть напряжение, а тока нет это случай, когда не включен ни один устройство. Как мы включаем хоть какой устройство (это аналогично открыванию вентилей в водопроводе), по цепи потечёт электронный ток.

Хоть какой электроприбор обладает таковой чертой, как сопротивление (обозначается R, измеряется в омах, Ом). Сопротивление устройства охарактеризовывает величину тока, который появится в сети после включения этого устройства. Если сопротивление устройства малеханькое, то потечёт большой ток, если сопротивление огромное ток будет небольшим. В аналогии с водой устройство можно рассматривать как фильтр. Если это фильтр грубой очистки, то он практически не повлияет на скорость течения воды, его сопротивление низкое. А если это фильтр тонкой очистки, то он создаст серьёзное препятствие на пути воды, и скорость потока значительно снизится его сопротивление большое.

Теперь потихоньку переходим к мощности. Как же всё-таки рассчитать мощность стабилизатора? Из курса физики ещё известно, что электрическая мощность определяется как произведение силы тока на напряжение: P = I×U. Поскольку U всегда должно быть 220 В, то именно ток фактически определяет мощность, а он, в свою очередь, определяется сопротивлением нагрузки.

И когда мы говорим о постоянном напряжении, всё достаточно банально. Например, напряжение в цепи 12 В; подключили какой-то прибор и измерили ситу тока в цепи получилось 3, А, значит мощность равна 12 вольт×3 ампера = 36 Вт (ватт).

Но напряжение в наших розетках переменное, с частотой 50 Гц (50 раз в секунду) оно по синусоиде меняет свое значение с на и наоборот. И мощность, как произведение тока и напряжения, надо рассматривать уже более детально:

Здесь синяя леска напряжение, ток красная леска, меняется синхронно с напряжением. Их произведение, мощность, обозначена чёрной линией (как помним, минус на минус даёт плюс, и даже когда напряжение и ток имеют отрицательные значения, мощность остаётся положительной).

Это случай, когда подключена чисто активная нагрузка, которая не создаёт задержки тока, и ток меняется синхронно с изменением напряжения. В этом случае формула P = I × U остаётся верна, и произведение тока на напряжение будет давать ватты (Вт).

Но, как известно, существуют элементы, которые задерживают ток это, в первую очередь, конденсаторы, катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы. Эти элементы есть почти в любом приборе. И вот что происходит, если эти элементы задерживают ток:

Как видим, ток (красная леска) смещён относительно напряжения (синяя леска), и в некоторые моменты мощность (чёрная леска) становится отрицательной.

Физически это означает, что в эти моменты времени мы не потребляем мощность, а наоборот, выбрасываем её назад в электросеть!

Получается, что ток остался таким же, что в предыдущем случае, а потребили мы меньше мощности, часть выбросив назад в электросеть. А коль ток остался таким же, то электросчетчик накрутил нам столько-же, провода так же нагрелись, а мощности потребили меньше.

Вот теперь формула P = I × U перестала нам давать ватты (Вт). Поскольку ватты это именно та мощность, которую мы потребили, а, коль скоро, часть мощности мы выбросили назад, то потребили мы меньше, чем развили. Другими словами, развиваем мы полную мощность, а используем её не всю.

Выходит, что у любого прибора в цепи переменного напряжения есть не один параметр мощности, а два: полная (развиваемая) мощность, и потребляемая (активная) мощность.

Полная мощность вычисляется по старой формуле P = I × U, но она уже не даёт Ватты, а она даёт Вольт-Амперы (произведение вольт на амперы). А вот чтобы вычислить ватты (мощность со знаком. потребляемую мощность), нужно вспомнить тригонометрию. Если ток смещён относительно напряжения на угол fi, то мощность со знаком (активную, потребляемую мощность) можно вычислить по формуле Pа = I × U × Cos(fi) именно она измеряется в Ваттах (Вт). Выбрасываемая назад мощность вычисляется по формуле Pр = I × U / Cos(fi) измеряется в ВАРах (вольт-ампер-реактивных) и называется реактивной мощностью.

Параметр Cos(fi) принято называть коэффициентом реактивной мощности или просто коэффициентом мощности.

Вот типичные значения коэффициента мощности разных приборов: Обогреватели, лампочки накаливания 1,0; Телевизор 0,90,95; Микроволновка 0,8; Электродвигатель (насос, циркулярка, компрессор холодильника) 0,7.

Теперь небольшой пример. Для ограничения мощности подключения используются автоматы защиты, которые отключаются при достижении током порогового значения. Пусть какая-то вымышленная дача подключена автоматом на 40, А:

Сколько обогревателей мощностью 1 кВт можно подключить к этой электросети? А сколько насосов аналогичной мощности?

Считаем. Цепь с напряжением 220 В. Полная мощность, которую можно развить в этой цепи до срабатывания автомата защиты 40×220 = 8800 ВА.

Полная мощность обогревателя P = 1 кВт × Cos(fi), как помним, у обогревателя Cos(fi) = 1, а значит его полная мощность P = 1×1 = 1 кВА = 1000 ВА. И сможем включить мы в сеть таких обогревателей 8800 / 1000 = 8 штук.

А вот коэффициент мощности насоса уже 0,7, а значит его полная мощность P = 1 кВт / 0,7 = 1,428 кВА = 1428 ВА. И включить насосов в эту сеть мы сможем лишь 8800 / 1428 = 6 шт.

Вот такой парадокс получается, что вроде и приборы все на 1 кВт, но одних можно включить в сеть 8 штук, а вторых лишь 6 штук.

Теперь перейдём к стабилизаторам. Их мощность задаётся по величине полной мощности (активная реактивная, кВА), а значит однозначного ответа на вопрос: какова мощность этого стабилизатора напряжения в киловаттах (кВт, ну или в ваттах, Вт)?, нет и быть не может!

Как и в предыдущем примере, киловатты стабилизатора определяются исходя из коэффициента мощности подключенной к нему нагрузки. Если подключаем чисто активную нагрузку (Cos(fi) = 1), то его мощность в ВА равна мощности в Вт. А вот если нагрузка имеет коэффициент мощности менее 1 (Cos(fi) 1), то и мощность стабилизатора в ваттах (Вт) будет меньше.

Но и это ещё не все. Как мы все знаем, в любой системе должен выполняться закон сохранения энергии. Стабилизатор не исключение. Количество энергии на входе стабилизатора должно быть равно количеству энергии на выходе. Количество энергии это мощность (полная) в единицу времени, т. е. I × U. Отсюда можно записать следующее равенство:

Теперь представим ситуацию. Человек получил разрешение на подключение своей дачи к электросети с мощностью отбора 9 киловатт (кВт). Электрики должны ограничить потребление. Мощность величина вычисляемая, но не измеряемая, её ограничить нельзя. А значит будут ограничивать величину измеряемую амперы! Электрики прикинули, что при Cos(fi) = 1, 9000 Вт это 9000 ВА. А при напряжении 220 В 9000 ВА это ток в 9000 / 220 = 40,9, А, и повесили ограничительный автомат в 40 А.

Но человек жалуется, что напряжение у него не 220 В, а лишь 150 В насосы не тянут, лампы горят в полнакала, обогреватели еле греют. И принимает решение купить стабилизатор напряжения. Поскольку разрешенная мощность у него 9 кВт, то он берёт стабилизатор на 10 кВт (с запасом).

Стабилизатор должен выдать человеку 10 кВА? Почему же у него не работает всего 3 обогревателя по 2 кВт каждый? Ведь он купил стабилизатор на 10 кВт!

А давайте прикинем с точки зрения сохранения энергии. Максимум, на что человек может рассчитывать это взять из электросети всего 40, А (ограничительный автомат). А напряжение там всего 150 В. А на выходе стабилизатор выдаёт 220 В. Давайте подставим эти данные в закон сохранения энергии:

Отсюда, Iвых = 40×150 / 220 = 27, А при напряжении на выходе в 220 В. Если теперь посчитать мощность выхода на стабилизаторе, получим 220×27 = 5940 ВА. Грубо говоря, стабилизатор мощностью 10 кВА, выдаст всего 5,9 кВА.

А уж если подключать к нему насосы с коэффициентом мощности 0,7, то подключить к нему можно всего 4 насоса по 1 кВт!

Стабилизатор тут, конечно же, ни причём. Вся соль в том, что при разрешённой мощности в 9 кВт, реально забрать с косильной лески можно лишь 150 В × 40, А = 6000 ВА (6 кВА). А стабилизатор лишь поднимает напряжение за счёт тока (уменьшая максимальную силу тока выхода).

Теперь вы должны понимать, что выходная мощность стабилизатора напряжения определяется типом нагрузки, подключенной к стабилизатору, входным напряжением и ограничением входного тока (автоматы).

Виды компрессионных механизмов, их устройство, недостатки и преимущества

На производстве в основном используются поршневое и винтовое компрессионное оборудование которые относятся по принципу действия к объемным.

Поршневой компрессор используется чаще всего, имеет довольно простую конструкцию и легко обслуживается. Устройство этого аппарата представляет следующее: поворачивающийся с высокой скоростью при помощи двигателя приводной вал вертит кривошипно-шатунный механизм, превращающий вращательное движение в поступательное движение поршня. За каждый круг происходит два смещения поршня. В свою очередь с помощью поршня ресивер снабжается сжатым воздухом.

Поршневой компрессор

Винтовой компрессор имеет более сложную структуру. Устройство этого аппарата следующее: в непроницаемом корпусе находятся два винта (ротора). Когда один из них получает вращение от двигателя, то второй винт вращается сцеплено. Вращаясь, роторы засасывают воздух, который проходит через фильтры, смешиваясь с маслом и охлаждаясь. Далее он проходит в специальную ёмкость для сжатия, происходит разделение получившийся смеси, в которой масло фильтруется, а на выходе воздух поступает в воздухоохладитель и подаётся через выходное отверстие. Масло в компрессоре выполняет роль охлаждения и смазки.

Типы давления в компрессоре

В зависимости от степени сдавливания газа и максимально достигаемого значения этого параметра есть следующие виды устройств:

• вакуумные аппараты — используются для откачки воздуха;
• аппараты низкого давления (с показателем до 1,5 Мпа) — используются в комплектах профессионального пневмонического оборудования, бытовой пневматики и уборочной техники;
• агрегаты средней степени сжатия (свыше 1.5 Мпа до 10 Мпа) — используются в добывающих отраслях промышленности, в холодильных установках промышленного назначения, кондиционерах, холодильниках, в автоматизированных пусковых системах и устройствах, а также других отраслях деятельности;
• установки высокой степени повышения давления (свыше 10 до 100 Мпа) – такая техника оборудуется автоматикой, регулирующей степень сжатия, и используются во многих отраслях;
• аппараты сверхвысокого давления (от 100 Мпа) — используются в металлургии и других крупных промышленных производствах.

НПП Ковинт

Как производитель компрессоров может обхитрить покупателя и завысить реальные значения производительности?

Большинство покупателей при поиске компрессорного оборудования ориентируются на понятие «производительность компрессора».

Но далеко не все из них знают о нюансах, которые скрываются за этим простым термином.

В этой статье мы расскажем о всех особенностях термина «производительность компрессора», чтобы вы могли избежать возможных ошибок при выборе оборудования.

Под «производительностью» мы понимаем произ­водство «чего-либо» за единицу времени. Применительно к компрессорному оборудованию этим «чем-то» является сжатый воздух или газ. Здесь мы будем говорить именно о сжатом воздухе, как о наиболее распространенном продукте в области компрессорной техники (хотя все сказанное, в равной мере, относится и к другим газам).

Производительность компрессора — это параметр, который определяет, какой объем воздуха/газа он может сжать в единицу времени.

Производительность компрессора принято измерять в «единицах объема за единицу времени», т.е. в л/мин, м 3 /мин, м 3 /ч и т.д.

Но все мы знаем, что воздух меняет свой объем при изменении температуры и давления.

Это означает, например, что компрессор, установленный на берегу моря (где атмосферное давление и, соответственно, плотность воздуха выше) будет иметь бо́льшую производительность, чем тот же компрессор, установленный высоко в горах.

Или другой пример: один и тот же компрессор в жаркий день доставит потребителю меньший объем сжатого воздуха, чем в холодный.

Кроме того, влажность воздуха также оказывает влияние на производительность компрессора.

Вот почему при указании производительности компрессора необходимо также указывать условия (температуру, давление, влажность), при которых эта производительность определяется.

Обозначение производительности компрессора

Давайте теперь разберемся, как изготовители компрессоров обычно указывают производительность своих изделий.

Производительность указывается в так называемых «нормаль­ных» кубических метрах в час (минуту) – Nm 3 /h, Nm 3 /min. Под буквой «N» подразумеваются «нормальные условия», установлен­ные Международным Союзом Теоретической и Прикладной Химии (IUPAC) температура 0°С, абсолютное давление 101325 Па (760 мм рт. ст.), относительная влажность 0%.

Тут следует сделать оговорку – в России продолжает действовать ГОСТ 2939-63 «Газы. Условия для определения объема», согласно которому объем газов должен приводиться к следующим условиям: температура 20°С, абсолютное давление 101325 Па, относительная влажность 0%. Это означает следующее:

• встретив обозначение Nm 3 /h, можно с уверенностью сказать, что это производительность, приведенная к «нормальным условиям», установленным IUPAC;
• встретив такое же обозначение на русском языке нм 3 /ч, однозначно сказать, какие из «нормальных условий» (российские ГОСТ или международные IUPAC) подразуме­ваются в данном конкретном случае уже нельзя.

Если такую единицу измерения мы встретим в описании импортного компрессора (т.е. переведенном на русский язык), то это «нормальные условия» UIPAC.

Если же такая единица измерения встречается в описании компрессора отечественного производства или в техническом задании, то варианта может быть два – либо производитель (заказчик) придерживается российских стандартов и это «нормальные условия» по ГОСТ, либо производитель (заказчик) «шагает в ногу со временем J» и это «нормальные условия» по международным стандартам.

Этот вопрос необходимо обязательно уточнить! Почему это так важно, мы увидим чуть дальше.

Что означает аббревиатура FAD при указании производительности?

Очень многие зарубежные изготовители компрессорного обору­дования указывают производительность компрессора в m 3 /h (m 3 /min) FAD при определенном выходном давлении.

Это не что иное, как сокращение от «Free Air Delivery» или «Подача Атмосферного Воздуха». Очень часто встречается пояснение, что это производительность компрессора, приведенная к условиям всасывания, которые обязательно при этом указываются.

Иными словами, производительность по FAD – это количество сжатого компрессором атмосферного воздуха за единицу времени при заданных условиях на входе.

Различия производительности Nm 3 /h и в m 3 /h FAD.

Теперь попробуем разобраться, как соотносятся между собой производительности, указанные в Nm 3 /h и в m 3 /h FAD.

Тут нам придется освежить в памяти некоторые знания, полученные в школе :).

Если считать воздух идеальным газом (это можно сделать при приблизительных расчетах производительности), то справедливо следующее выражение:

где P1, V1, T1 – давление, объем и температура воздуха на входе в компрессор (условия всасывания),

P2, V2, T2 – давление, объем и температура воздуха на выходе из компрессора (условия нагнетания),

Нет ничего страшного в том, что мы здесь говорим «объем», а не «производитель­ность». Ведь «производительность» это «объем» воздуха, сжатый компрессором за «единицу времени».

Из выражения, приведенного выше, легко можно получить следующее:

В этом выражении индексы 1 и 2 не обязательно указывают на «вход» и «выход» компрессора. Это просто разные условия состояния воздуха.

Добавив в данное выражение значение интервала времени, получим аналогичное выражение, но уже для производительности:

где Q1 и Q2 – производительность при различных условиях.

Теперь обозначим индексом N параметры, относящиеся к нормальным условиям, а индексом FAD параметры определения производительности FAD:

Подставим в полученное выражение параметры для нормальных условий и условий FAD, которые указал производитель компрессора (они, как правило, перечислены в сноске к таблице характеристик компрессора, например, температура 20°С, абсолютное давление 1 бар = 100000 Па).

Не забываем при этом, что температуру следует указывать не в °С, а в °К – градусах Кельвина, (°С 273):

Итак, даже используя простейшую формулу пересчета, мы получили очень важный результат:

Производительность компрессора, приведенная к нормальным условиям (760 мм рт. ст., 0°С), на 8% меньше производительности, приведенной к условиям всасывания (1 бар, 20°С).

Что же это означает на практике?

Предположим, вам требуется подобрать компрессор с производительностью 150 Nm 3 /h в модельном ряду какого-то определенного зарубежного производителя. Вы находите компрессор с производительностью 155 m 3 /h, но не обращаете внимания на условия, для которых эта производительность указывается.

Вас все устраивает, совершается покупка. И только после ввода компрессора в эксплуатацию оказывается, что его производительность указана для условий 1 бар, 20 °С. А производительность при нормальных условиях: 155 × 0,92 = 142,6 Nm 3 /h.

Это может стать катастрофой!

Производительности компрессора может не хватить для нормальной работы установленного оборудования!

Есть еще один момент, который следует учитывать при подборе компрессора.

Производительность зарубежных компрессоров, как правило, определяется и указывается в соответствии с приложением С стандарта ISO1217.

В этом приложении есть интересная таблица:

Объемная производительность при заданных условиях

Максимально допустимые отклонения объемной производительности

Максимально допустимые отклонения потребляемой мощности

ВНИМАНИЕ: приведенные в данной таблице допуски включают в себя производственные допуски при изготовлении компрессоров и допуски на точность измерений при тестировании.

Рассмотрим пример: в характеристиках компрессора указана производительность FAD 13,74 м 3 /мин. а потребляемая мощность 96,39 кВт.

В соответствии с таблицей, реальная производительность может отличаться от заявленной на ± 5%, т.е. находиться в пределах от 13,05 до 14,43 м 3 /мин.

То же касается и потребляемой мощности. Отклонение ± 6% дает нам интервал от 91,57 до 101,21 кВт.

Согласитесь, «разброс» почти в 1,5 м 3 /мин и 10 кВт является довольно ощутимым.

Какие же можно сделать выводы из всего вышесказанного?

При подборе компрессорного оборудования обязательно уточняйте, для каких условий указана его производительность.

Так как при измерении производительности и потребляемой мощности компрессора допускается погрешность, всегда ориентируйтесь на худший вариант (минимальная производительность и максимальная потребляемая мощность).

Соответственно, выбирайте производительность компрессора с запасом.

В данной статье мы не затрагивали тему содержания влаги во всасываемом компрессором воздухе, чтобы не усложнять приведенные выше простейшие расчеты.

Надеемся, что эта небольшая статья поможет вам избежать ошибок при подборе компрессорного оборудования.

Все возникшие вопросы вы можете задать в форме ниже. Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.

Основные характеристики компрессора. Производительность компрессора. Мощность компрессора

Компрессоры, как и другие сложные технические устройства, обладают массой разнообразных характеристик, варьирующихся в больших пределах. Однако можно выделить ряд величин, являющихся основными для устройства. Именно они определяют сферу применения компрессора, и на их основе проводится расчет и подбор компрессорного оборудования под конкретную задачу. Прочие характеристики являются второстепенными и в большинстве случаев сами зависят от величины основных параметров. Второстепенные характеристики также оказывают влияние на конструкцию, работу и общую эффективность компрессора, но в значительно меньшей степени.

Величина основных характеристик определяет условия эксплуатации компрессора, а также те показатели потока сжатого газа, которые могут быть достигнуты с помощью этого компрессора. Удобство заключается в том, что по набору небольшого числа параметров можно определить сферу применения компрессора, либо наоборот очертить круг подходящих для проставленной задачи устройств. Подбор может проводиться как по одной основной характеристике, так и по набору из нескольких, в зависимости от требований, предъявляемых к компрессору.

Наиболее влияние на применимость компрессора оказывают следующие характеристики:

Несомненно, прочие характеристики, такие как: габаритные размеры, вес, температура газа на выходе, шумность и т.д., также могут оказывать существенное влияние на расчет и итоговый выбор компрессора, однако основной выбор подходящего типа устройства строится именно на производительности и рабочем давлении. К примеру, если для определенной задачи требуется подавать воздух под большим давлением, но с относительно небольшим расходом, то такое соотношение требуемых основных характеристик сразу же отсеивает группу компрессоров низкого давления, таких как центробежные или водокольцевые. Попытки достичь требуемого рабочего давления на установках таких типов окажутся или невозможными, или же экономически нецелесообразными. В то же время компрессоры высокого давления по определению оказываются более подходящими под условия. Уточнение типа устройства может происходить уже по различным второстепенным характеристикам и результатам технико-экономического анализа. Поршневые компрессоры обойдутся дешевле в плане капитальных затрат, а винтовые смогут обеспечить большую чистоту воздуха, но все они будут удовлетворять требованиям по основным характеристикам.

Обычно покупатель не располагает, а чаще просто не может располагать, полными данными по тому, компрессор с какими параметрами ему необходим. В наличие лишь основные требования, которые должен удовлетворять компрессор: сколько и под каким давлением нужно подавать газ, и насколько ограничена мощность, которую можно будет подвести к устройству. Иными словами рабочее давление, производительность и потребляемая мощность. Несомненно, этот базовый набор требований может быть дополнен и уточнен такими пунктами, как коррозионная и химическая стойкость деталей, шумность, равномерность подачи и т.д. На основании этих данных могут быть подобраны и сконструированы несколько компрессоров, и каждый окажется в состоянии выполнить поставленную задачу. Отличия будут заключаться в деталях, по которым покупатель сможет выбрать оптимальный вариант, а критерием оптимальности в таком случае может быть любая из второстепенных характеристик, к примеру, величина потребляемой электроэнергии (в случае компрессорного агрегата с электродвигателем) или стоимость обслуживания агрегата.

Несмотря на то, что вышеперечисленные характеристики относятся к основным, существует еще ряд параметров, которые зачастую также оказывают соизмеримое влияние на выбор компрессора. Так химический и физический состав газа может оказывать решающее влияние, поскольку от способности компрессора перекачивать такую среду будет зависеть даже не его эффективность, а возможность работы как таковая. Плюс к этому, замена материала деталей на химически стойкий или износостойкий способна поднять стоимость все устройства в несколько раз. В других случаях крайне важными могут оказаться требования, предъявляемые к сжатому газу на выходе из компрессора, к его чистоте, равномерности подачи и температуре, а не только к показателям расхода и давления. К примеру, в пищевой промышленности предъявляются повышенные требования к чистоте сред и веществ, поэтому принципиально недопустимо использовать масляную смазку винтов в винтовом компрессоре, если есть вероятность попадания смазочного материала в поток газа, при этом значения других характеристик не будут иметь никакого влияния на окончательное решение по применимости. Отличие таких существенных, но все же второстепенных характеристик от основных заключается в том, что степень их влияния неодинакова от случая к случаю, в то время как рабочее давление, производительность и мощность важны всегда.

Подбор воздушного ресивера для компрессора.

Если вы желаете получить максимально полную информацию о воздушных ресиверах и уже готовы ради этого погрузиться в безграничную пучину интернета. подождите, давайте попробуем сэкономить ваше время. Специально для вас мы подготовили два видеоролика о воздухосборниках, в которых подробно раскрываем все темы, связанные с ресиверами (первое видео). А также рассказываем о том, как же все-таки правильно расcчитать необходимый объем ресивера для компрессора (второе видео).

Воздушный ресивер является одним из важнейших элементов в любой пневмосети. Основными характеристиками воздухосборника являются его объём и максимально допустимое давление сжатого воздуха. Как правило, объём лежит в пределах от 20 литров до 50 кубометров, а давление от 10 до 50 атмосфер. Воздушный ресивер устанавливается после компрессора в первую очередь для того, чтобы облегчить его работу, сокращая количество переходных режимов (таких как включение, выключение, переход в холостой ход), так как именно при частых переходах компрессора из одного состояния в другое происходит наибольшее количество поломок. Винтовые компрессоры средней и повышенной мощности в данном случае являются наиболее уязвимыми. Именно поэтому правильность расчета требуемого объёма воздушного ресивера и последующая его установка обеспечивает стабильную работу воздушного компрессора и продлевает срок службы последнего.

Итак, как же правильно рассчитать объём воздушного ресивера для отдельно взятого компрессора? Предлагаем два варианта.

Пример. Если мы имеем винтовой компрессор с производительностью 6 кубометров в минуту (мощность около 37 кВт), то нам потребуется следующее:. Переводим кубические метры в литры в секунду. Получаем производительность 100 литров в секунду Максимальную температуру на выходе из компрессора возьмем стандартную: 40С, переводим в Кельвины, получаем 313К Максимальная частота циклов это предельное количество включений и выключений компрессора в минуту. Это значение рекомендуется выбирать в зависимости от мощности компрессора. В помощь предлагается таблица 1.

Мощность, кВт Стоп/пуск, ч.1

4. 7.5	1 / 40
11. 22	1 / 35
30. 55	1 / 30
65. 90	1 / 25
110. 160	1 / 20
200. 250	1 / 15

Разность давлений это минимальное и максимально давление сжатого воздуха в ресивере. Например, компрессор должен выключаться при давлении воздуха в ресивере 8 бар, а включаться при давлении 7,5 бар. Разница составляет 0,5 бар Температура воздуха на входе в компрессор как правило 30С. Переводим в Кельвины и получаем 303К.

Теперь подставляем все эти значения в формулу

и получаем ответ: 1550 литров. Это значит, что для 6 кубового компрессора при максимальном давлении воздуха 8 бар будет достаточно воздушного ресивера объёмом 1500 литров.

Производительность компрессора и мощность двигателя

На рис.8.1 приведена принципиальная схема стационарной пневматической установки, оборудованной поршневым компрессором. Как и во всех установках, служащих для перемещения жидкостей (текучего), в составе пневматической установки выделяют два основных элемента: компрессор-гидромашину, в которой механическая энергия преобразуется в пневматическую, и внешнюю пневматическую сеть. систему каналов всасывающего 3 и нагнетательного 5 трубопроводов, при движении по которым воздух частично расходует полученную в компрессоре энергию, обеспечивая необходимый ее запас у потребителя. Процесс преобразования энергий в компрессоре 4 сопровождается выделением тепла, отвод которого осуществляется системой охлаждения 6. По выходе из компрессора нагретый воздух проходит через последующий 7 и конечный 10 охладители. Холодная вода к охладителям подается циркуляционной насосной установкой 11 по системе трубопроводов 12, Нагретая вода по трубопроводу 13 поступает в градирню 14, после охлаждения в которой она снова воз­вращается в систему отвода тепла пневматической установки.

Атмосферный воздух перед поступлением в компрессор очищается от механических примесей, пройдя через воздухозаборное устройство I и очистную камеру (фильтр) 2. Сжатый воздух проходит очистку в масло-влагоотделителе 3. Для сглаживания пульсаций, возникающих при цикличной подаче сжатого воздуха компрессором, а также для компенсации колебаний воздухопотребления служит воздухосборник 9.

Помимо показанных на схеме элементов в состав пневматической установки входят: привод с системой автоматического управления и регулирования режима работы компрессора; пускорегулирующая, запорная и предохранительная арматура пневматической сети (задвижки, вентили, обратные и предохранительные клапаны, компенсаторы температурных избиений длины трубопроводов и др.); контрольно-измерительная аппаратура; система смазки компрессоров и пр.

Пневматическую установку характеризуют мощность компрессора, его производительность (подача) и давление сжатого воздуха. При одних и тех же массовой и весовой подачах объем и плотность перекачиваемого компрессором сжатого воздуха существенно зависят от его давления. Для того чтобы обеспечить однозначность объемной производительности компрессора, ее принято измерять в единицах объема воздуха при нормальных атмосферных условиях ( p0=1 бар и T0= 238 К).

Если измерена подача Q2 на выходе из компрессора при давлении p2 и температуре Т2 сжатого воздуха, то его производительность в единицах объема нормального атмосферного воздуха будет определяться в соответствии с уравнением Клапейрона:

Объемную производительность компрессоров принято измерять в м 3 /мин, а давление сжатого воздуха в барах (1 бар = 10 5 Па).

На пневматических установках горных предприятий применяют компрессоры объемного и лопастного типов. Объемные компрессоры обеспечивают более высокий к.п.д. при относительно малых подачах пневматических установок (до 100-200 м 3 /мин). Лопастные компрессоры (турбокомпрессоры) более экономичны на установках большой производительности, когда они обеспечивают существенное уменьшение капиталоемкости по сравнению с другими типами компрессоров при достаточно высоком к.п.д.

Помимо поршневых, на карьерных пневматических установках применяют также ротационные объемные компрессоры. пластинчатые, винтовые и водокольцевые. Последние чаще всего используют в качестве вакуум-насосов.

Воздушный компрессор. Тест реальной производительности (3/3)

Производительность компрессора, под которой понимается действительный подаваемый им объем воздуха, пересчитанный на условия всасывания, можно определить применительно к поршневому компрессору по размерам цилиндра одной ступени сжатия.

Производительность, отнесенная к условиям всасывания(при давлении и температуре воздуха во всасывающем патрубке) компрессора:

n- скорость вращения вала компрессора, об/мин.

Производительность нормальная Vнар. отнесенная к нормальным условиям (при давлении воздуха р0 =10333 кгс/м 2 и температуре Т=273 0 К. т.е. 0 0 С ), находятся на основании характеристического уравнения для нормального и действительного условий всасывания(при действительном условии – давление рвс. температуре Твс)

(кгсм) отнести к 1м 3 воздуха, то теоретическая мощность компрессора при его производительности Vмин (м 3 /мин) выразится формулой:

Индикаторная мощность компрессора, т.е. действительная мощность, развиваемая в цилиндре компрессора, равна:

— механический к.п.д., учитывающий механические сопротивления от поршня до вала компрессора включительно (потери на трение, при движении поршня в цилиндре, трение в уплотнениях, подшипниках). 0,85. 0,95.

Мощность на валу двигателя компрессора при отсутствии передачи между валами компрессора и двигателя определяется по формуле (8.1). а при наличии передачи в знаменатель необходимо еще ввести ее к.п.д. ,

Значение индикаторного к.п.д. компрессора при расчетах по изотермическому сжатию

Если при определении N принималась теоретическая работа процесса с изотермическим сжатием, то общий к.п.д.

называется изотермическим к.п.д. компрессора и представляет собой отношение теоретической мощности при изотермическом сжатии с мощности на валу компрессора

Расчет мощности электродвигателя

Преобразование электрической энергии в кинетическую осуществляется при помощи различных типов электродвигателей. Чаще всего электродвигатели выполняют функцию электроприводов машин и механизмов, применяются для обеспечения работы насосного оборудования, вентиляционных систем и многих других агрегатов и устройств. В связи с таким широким применением, особую актуальность приобретает расчет мощности электродвигателя. Для этих целей разработано много различных методов, позволяющих выполнить расчеты, применительно к конкретным условиям эксплуатации.

[spoiler title=»Sources:»]https://stabilizator24.ru/kak-rasschitat-moshhnost-stabilizatora.html
http://instrument-tehnika.ru/kak-rasschitat-proizvoditelnost-kompressora/
https://hitech-online.ru/tehnika-dlya-remonta/kompressor/davlenie.html
http://covint.ru/poleznaya-informaciya/proizvoditelnost-kompressora.html
https://intech-gmbh.ru/compr_main_parameters/
https://pressair.ru/poleznaya-informatsiya/podbor-resivera.html
https://studopedia.ru/2_19164_proizvoditelnost-kompressora-i-moshchnost-dvigatelya.html
https://electric-220.ru/news/raschet_moshhnosti_ehlektrodvigatelja/2016-10-18-1089 [/spoiler]