Формула расчёта коэффициента холостого хода воздушного компрессора

Что такое коэффициент холостого хода воздушного компрессора?

Коэффициент холостого хода компрессора обычно используется для оценки доли времени, когда агрегат, находясь в нерабочем состоянии, продолжает работать, но не производит воздух или производит его в незначительных объёмах. Холостой ход может наблюдаться при разгрузочном режиме, на низкой частоте без нагрузки, в режиме ожидания с поддержанием давления и в других условиях; конкретные критерии определения следует учитывать с учётом типа управления оборудованием и методики учёта, применяемой на месте.

Рассчитать коэффициент холостого хода по времени работы

Формула:Коэффициент холостого хода = время холостого хода ÷ общее время работы × 100%

Если общее время работы складывается из времени загрузки и времени холостого хода, то формулу можно также записать так:

Коэффициент холостого хода = время холостого хода ÷ (время загрузки + время холостого хода) × 100%

• Время холостого хода: время работы агрегата в режиме холостого хода или при снятой нагрузке в течение статистического периода.
• Время загрузки: время работы агрегата под нагрузкой в течение статистического периода.
• Общее время работы: в зависимости от управленческих требований может учитываться только время загрузки и холостого хода, либо также состояния ожидания, продувки и др.; при этом методика подсчёта должна оставаться единообразной на протяжении всего периода.

Оценка потерь при холостом ходе на основе доли энергопотребления

Если речь идёт о потере энергии, можно дополнительно рассчитать долю энергопотребления в режиме холостого хода:

Коэффициент энергопотребления в холостом режиме = (мощность в холостом режиме × время работы в холостом режиме) ÷ (мощность под нагрузкой × время работы под нагрузкой + мощность в холостом режиме × время работы в холостом режиме) × 100%

Данная формула требует определения мощности нагрузки и холостого хода. Данные о мощности можно получить с помощью электросчётчика, модуля мониторинга мощности или из записей эксплуатации оборудования; не рекомендуется напрямую использовать непроверенные эмпирические значения.

Пример расчёта

Предположим, что в течение определённого статистического периода время работы компрессора под нагрузкой составило 90 минут, а время холостого хода — 30 минут; тогда, исходя из времени:

Коэффициент холостого хода = 30 ÷ (90 + 30) × 100% = 25%

Данный результат свидетельствует о том, что в рассматриваемый статистический период примерно четверть времени работы приходилась на режим холостого хода или режим без нагрузки. Для оценки потенциала энергосбережения необходимо также учитывать мощность в режиме холостого хода, колебания расхода газа и требования к системному давлению.

Получение данных и важные замечания

• Статистический период должен быть репрезентативным, например, один рабочий смена, один день или полный производственный цикл.
• Следует различать нормальный холостой ход и ненормальный; например, частые включения‑выключения компрессора могут быть вызваны слишком низким расходом воздуха, неправильной настройкой давления или утечками в трубопроводе.
• Названия состояния холостого хода могут различаться в зависимости от модели оборудования; следует учитывать соответствующие инструкции по эксплуатации устройства.
• Если несколько воздушных компрессоров работают параллельно, рекомендуется отдельно рассчитывать коэффициент холостого хода каждого аппарата и затем проводить анализ с учётом давления в общей магистрали и общего расхода воздуха.

Направления оптимизации при повышенной частоте холостого хода

• Проверьте, не слишком ли широки настройки давления при загрузке и разгрузке, чтобы избежать частых циклов разгрузки.
• Проверить на наличие утечек в системе сжатого воздуха, внутренних утечек в клапанах и неправильной отводки воздуха на потребителях.
• Оценивается разница между пиковыми и минимальными значениями потребления газа; при необходимости корректируется количество включённых установок или временные интервалы их работы.
• Проверьте соответствие объёма накопительного резервуара и стратегии регулирования давления колебаниям потребления газа.
• В случае эксплуатации нескольких агрегатов можно рассмотреть применение единой системы диспетчеризации или группового управления, что позволит сократить длительные периоды холостого хода отдельных установок.