Как рассчитывается расход воздуха компрессором?

Что такое расход воздуха компрессора?

Расход сжатого воздуха компрессором обычно определяется как количество сжатого воздуха, потребляемого системой потребления за единицу времени; распространённой единицей измерения являетсяm³/min,L/minИлинм³/минПри расчётах нельзя ограничиваться лишь отдельным цилиндром или отдельной форсункой; следует учитывать все точки потребления сжатого воздуха и принимать во внимание реальные рабочие условия и режимы эксплуатации.

Основная идея вычислений

• Статистическое газовое оборудование:Перечислите все точки потребления сжатого воздуха — цилиндры, краскопульты, устройства продувки, пневматические клапаны, упаковочное оборудование и т. п.
• Подтверждение удельного расхода газа на одну установку:В первую очередь следует использовать значения расхода газа или параметры расхода, указанные в технической документации оборудования, приводя их к единым значениям давления и состояния.
• Определение коэффициента использования:Не все устройства работают одновременно на полной нагрузке; при расчётах можно учитывать коэффициент одновременного использования, количество смен и частоту выполнения операций.
• Запас на утечку и допуск:Старение трубных соединений, шлангов и уплотнительных элементов приводит к увеличению потерь; как правило, необходимо предусматривать определённый запас.

Обычные расчетные формулы

При отсутствии подробных данных можно произвести оценку по следующей схеме:

• Общий расход газа:Qобщ = Σ(расход газа одной единицы оборудования × количество × коэффициент одновременного использования)
• Требования к системе: производительность по воздуху:Q потребность = Q общее × коэффициент утечки × коэффициент запаса
• Перевод состояния:Расходы при различных давлениях и температурах необходимо привести к одному и тому же эталону; для сравнения обычно используют объём свободного воздуха или величины в стандартных условиях.

Если известны объём потребляемого газа, число циклов и время цикла, сначала можно рассчитать объём газа, расходуемый за один цикл, а затем пересчитать его в расход за единицу времени. Для нагрузок, представляющих собой пневматические цилиндры, оценку можно выполнить с учётом диаметра цилиндра, хода поршня, числа ходов и давления наполнения.

Основные моменты, касающиеся давления и преобразования единиц измерения

Объём сжатого воздуха изменяется в зависимости от давления. При сравнении расхода воздуха необходимо чётко определять, идёт ли речь о расходе сжатого воздуха на выходе или о приведённом к атмосферному давлению расходе свободного воздуха. Если условия давления различаются, прямое сложение может привести к ошибке. В практическом расчёте рекомендуется приводить все величины к единой базовой точке — например, к расходу свободного воздуха, обычно указываемому на шильде компрессора.

Пример алгоритма вычислений

• Шаг первый: составьте перечень точек потребления сжатого воздуха, указав их количество, рабочее давление, частоту циклов и продолжительность одного цикла.
• Шаг второй: пересчитайте расход каждого потребителя газа в одну и ту же единицу измерения.
• Шаг третий: суммируем данные с учётом одновременного использования, получая среднее или пиковое значение расхода газа.
• Четвёртый шаг: добавить запас на утечки, износ при эксплуатации и будущее расширение.
• Шаг пятый: проверить, соответствуют ли давление выпуска воздушного компрессора, объём ресивера и потери давления в сети пиковым требованиям.

Распространённые источники ошибок

• Просто суммируем количество устройств, игнорируя коэффициент одновременного использования.
• Не различаются расход сжатого воздуха и расход свободного воздуха.
• Пренебрегать такими кратковременными нагрузками с большим расходом, как продувка, очистка и периодическая продувка.
• Не учтены утечки в трубопроводах, потери на соединениях и падение давления.
• Резервуар для хранения газа слишком мал, что приводит к колебаниям давления в периоды пикового потребления.

Основные моменты расчёта

Ключевым моментом расчёта расхода воздуха компрессором являетсяЕдиная единица измерения, статистическое использование точек потребления газа, разграничение пиковых и средних значений, учёт утечек и запаса.При выборе оборудования следует проводить расчёт на основе пиковых требований с учётом давления, чтобы не ограничиваться лишь общим расходом и не упускать из виду кратковременные режимы с высоким потреблением газа.