Что такое производительность воздушного компрессора?
Производительность по газу, обычно в области воздушных компрессоров именуемая производительностью на выходе, представляет собой объём газа, откачиваемого компрессором за единицу времени при заданном давлении нагнетания, приведённый к условиям всасывания. Это один из ключевых параметров, характеризующих рабочие возможности и эффективность воздушного компрессора и непосредственно определяющий способность оборудования удовлетворять реальные потребности производства в сжатом воздухе.
Основной метод расчёта объёма выделяемого газа
Расчёт производительности воздушного компрессора в основном подразделяется на теоретический и практический методы. Понимание различий между этими подходами позволяет более точно оценить эксплуатационные характеристики оборудования.
- Теоретическая добыча газа: Под объёмом всасывания понимают в идеальных условиях объём газа, который поршень компрессора «очищает» за единицу времени. Обычно он вычисляется на основе геометрических размеров цилиндра и частоты вращения. При этом расчёте не учитываются такие реальные факторы, как утечки газа, нагрев и сопротивление.
- Фактический объём газа: Под ним понимается объём газа, фактически подаваемый компрессором в процессе эксплуатации. Вследствие наличия мёртвого пространства, утечек газа, сопротивления всасывания и повышения температуры реальная производительность всегда меньше теоретической. Отношение этих величин называется объёмным КПД.
Ключевые факторы, влияющие на фактический объём газообразования
В практическом применении производительность воздушного компрессора не остаётся постоянной, а зависит от множества факторов окружающей среды и эксплуатационных параметров:
- Температура и давление всасываемого газаЧем выше температура всасываемого газа, тем меньше его плотность и тем меньшая масса газа фактически всасывается; снижение давления на входе также приводит к уменьшению подачи.
- Давление выхлопаЧем выше установлено давление нагнетания, тем относительно больше становится доля утечек газа; кроме того, расширение высокого давления в пустом объёме занимает всё большее пространство всасывания, что приводит к снижению фактической производительности по газу.
- Износ оборудования и герметичностьС увеличением наработки износ таких деталей, как поршневые кольца и клапаны, приводит к росту внутренних утечек, снижению объёмного КПД и, как следствие, уменьшению производительности по газу.
- Колебания частоты вращения: В случае компрессоров без частотного регулирования колебания напряжения в электросети или проскальзывание приводного ремня приводят к снижению частоты вращения, что непосредственно вызывает пропорциональное уменьшение производительности по газу.
Как рассчитать фактическую потребность в газе
Для обеспечения грамотного выбора воздушного компрессора необходимо точно рассчитать фактическую потребность в сжатом воздухе на конечных потребителях и на этой основе определить требуемую производительность по выработке воздуха:
- Оборудование для учёта газа: Перечислите все оборудование, требующее сжатого воздуха, и определите для каждого агрегата средний и пиковый расход воздуха в единицу времени.
- Расчёт общего расхода газаСуммируйте расход газа всех установок и учтите коэффициент совместного использования. Если оборудование не работает одновременно на полной нагрузке, можно умножить полученный результат на соответствующий коэффициент совместного использования.
- Запас на потери в трубопроводной сетиВ процессе транспортировки сжатого воздуха по трубопроводам возникают утечки и потери давления, поэтому обычно к общему расходу воздуха добавляют определённый запас.
- Учитывать будущее расширение: Если в перспективе планируется расширение парка газопотребляющего оборудования, следует на основе проведённых расчётов дополнительно предусмотреть запас производственной мощности, чтобы избежать повторных инвестиций в краткосрочной перспективе.