空压机选型主要计算公式及定律.docx

空压机选型主要计算公式及定律1.波义目定律：假设温度不变则某一定量气体的体积与绝对压力成反比。V1/V2=P2/P12.查理定律：假设压力不变，则气体体积与绝对温度成正比。V1/V2=T1/T23.博伊尔查理定律(P1V1)/T1=(T2V2)/T2P：气体绝对压力V：气体体积T：气体绝对温度4.排气温度计算公式T2=T1r(K-1/K)T1=进气绝对温度T2=排气绝对温度r=压缩比(P2/P)P1=进气绝对压力P2=排气绝对压力K=Cp/Cv值空气时K为1.4(热容比/空气之断热指数)5.吸入状态风量的计算(即Nm3/min换算为m3/min)Nm3/min：是在0，1.033kg/cabsg状态下之干燥空气量V1=P0/(P1-1PD)(T1/T0)V0(Nm3/hrdry)V0=0，1.033kg/cabs，标准状态之干燥机空气量(Nm3/mindry)a=大气相对湿度ta=大气空气温度()T0=273(K)P0=1.033(kg/cabs)T1=吸入温度=273t(K)V1=装机所在地吸入状态所需之风量(m3/hr)P1：吸入压力=大气压力Pa吸入管道压降P1=1.033kg/cabs-0.033kg/c=1.000kg/cabs1=吸入状态空气相对湿度=a(P1/P0)=0.968aPD=吸入温度的饱和蒸气压kg/cGabs(查表)=查表为mmHg换算为kg/cabs1kg/c=0.7355mHg例题:V0=2000Nm3/hrta=20a=80%则V1=1.033/(1-0.9680.80.024)(273+20)/2732000=22206.理论马力计算A单段式HP/Qm3/min=(P/0.45625)K/(K-1)(P2/P1)(K-1)/K-1B双段式以上HP/Qm3/min=(P/0.45625)nK/(K-1)(P2/P1)(K-1)/nK-1P1=吸入绝对压力(kg/cGabs)P2=排气绝对压力(kg/cGabs)K=Cp/Cv值空气时K为1.4n=压缩段数HP=理论马力HPQ=实际排气量m3/min7.理论功率计算单段式KW=(P1V/0.612)K/(K-1)(P2/P1)(K-1)/K-1双段式以上KW=(P1V/0.612)nK/(K-1)(P2/P1)(K-1)/nK-1P1=吸入绝对压力(kg/cGabs)P2=排气绝对压力(kg/cGabs)K=Cp/Cv值空气时K为1.4n=压缩段数KW=理论功率V=实际排气量m3/min8.活塞式空压机改变风量之马达皮带轮直径及马力之修正Dm=Ds(Qm/Qs)Ds=马达皮带轮标准尺寸(mm)Qs=标准实际排气量(m3/min)Qm=拟要求之排气量(m3/min)Dm=拟修改之马达皮带轮直径(mm)例题：本公司YM-18型空压机之马达皮带轮之标准为440mm，实际排气量为7.56m3/min，今假设客户要求提高风量至8.7m3/min，应将马达皮带轮如何修改？解：已知Ds=400mm，Qs=7.56m3/min，Qm=8.7m3/min。Dm=Ds(Qm/Qs)=4008.7/7.56=460mmNm=Ns(Qm/Qs)Nm=修正后之马力数(HP)Ns=标准之马力数(HP)Qm、Qs如上。例题：马达皮带轮加大后，必须跟着加大使用马达之马力数，上例中之标准马力数为75HP，排气量提高为8.7m3/min后，所需马力为何？解：已知Qs=7.56m3/min，Qm=8.7m3/min，Ns=75HPNm=758.7/7.5686HP9.空气桶容积之计算QA=(/4)D2L0.91D=空气桶直径(cm)L=空气桶高度(cm)例题：7801524mm之空气桶容积为多少L。解：已知D=78cm，L=152.4cmQa=(/4)782152.40.91=728.223cm0.91662110.现有空压机风量不足，欲维持额定工作压力之风量计算Qs=Q(P1+1.033)/(P2+1.033)Qs=实际状况下系统所需要之空压机之排气量(l/min)Q=原使用空压机之排气量(l/min)P1=原使用空压机之工作压力(l/min)P2=实际状况下系统所需之工作压力(kg/cm2g)例题：一部一马力之空压机，现工作压力仅能维持在4kg/cm2g，但工作需要维持在7kg/cm2g方能顺利工作，问须使用风量多大之空压机才能符合上述要求？解：已知1HP在7kg/cm2g时实际排气量为110l/minOs=110(7+1.033)/(4+1.033)=176l/min即一台空压机若其实际排气量大于176l/min，即可保证系统压力维持在7kg/cm2g。11.气压缸之空气消耗量计算：Q=(A1+A2)L(P+1)N/1000e(L/min)Q=单支气缸之空气消耗量(L/min)A1=头端活塞有效面积(c)A2=杆端活塞有效面积(c)L=冲程(cm)P=使用压力数(kg/c)N=每分钟往复数e=系数1.52例题：100mm之气压缸，冲程300mm，每分钟往复式10次，使用压力5kg/c。解：依下图(比依上列公式计算较方便)找出粗线所示，自5kg/c纵线往上看，与100mm曲线之交点，向左相对之耗气量即为0.9l/min(冲程100mm，每往复一次)。因冲程为300mm，每分钟往复10次，故耗气量Q=0.9(300/10)10=270l/min270l/min1.5(消耗系数)=405l/min螺杆式空压机排气量计算方法等排气量计算法(假设在此过程中绝热效率和容积效率不变)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)。此种计算方法在我们的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例1.客户需订3台32m3/min、110MPa螺杆式空压机,而我们现有产品LS25S-250L,34m3/min、017MPa。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017MPa、p2为110MPa。按速算表查得P1/P2=0182398,当P1=250HP3时,则P2=303HP。也就是说使用LS25S-250L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0195MPa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1415m3/min、016MPa空压机,而我们现有产品LS20-125HH,1412m3/min、110MPa。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016MPa、p2为110MPa。按速算表查得P1/P2=0175481,当P2=125HP时,则P1为9414HP。也就是说使用LS20-125HH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LS25S-300HH机型,而我们现有产品LS25S-300H,3812m3/min、018MPa。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018MPa,p2为110MPa。按速算表查得Q2/Q1=0188723,当Q1为3812m3/min时,则Q2为34m3/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%p),m3/min式中Qs降低排气压力后的排气量,m3/minQ0原机型额定排气压力下的排气量,m3/minp=p0-p1,barp0原机型额定排气压力,barp1所需排气压力,bar例如LS20-125HH,1412m3/min、110MPa(10bar)机型,客户需要019MPa(9bar),那么排气