Основные понятия об объёме нагнетания и давлении воздушного компрессора
Прежде чем рассмотреть взаимосвязь между ними, необходимо сначала уточнить определения этих двух ключевых параметров.Рабочий объём(также называемый объёмным расходом) — это объём газа, выдаваемый воздушным компрессором за единицу времени, обычно приведённый к значениям в стандартных условиях на входе.Давление выхлопаПод ним подразумевается величина давления газа на выходе компрессора. Эти два параметра являются ключевыми показателями производительности воздушного компрессора и прямо определяют, способно ли оборудование удовлетворить потребности конечных потребителей сжатого воздуха.
Обратная пропорциональность при постоянной мощности
При неизменной мощности приводного электродвигателя производительность воздушного компрессора и его выпускное давление, как правило, находятся в обратной зависимости.Обратно пропорциональная зависимостьЭто означает, что при необходимости обеспечения более высокого давления нагнетания объём газа, который компрессор способен сжать и выдать за единицу времени, соответственно уменьшается. И наоборот, если понизить заданное значение давления нагнетания, фактический расход воздуха возрастёт. Такое физическое явление обусловлено самой природой процесса сжатия газа: для его сжатия до более высокого давления требуется затратить больше энергии.
Влияние повышения давления на объёмный КПД
Изменение давления выхлопа непосредственно влияет на воздушный компрессор.Объёмная эффективность, что, в свою очередь, приводит к изменению фактического объёма выхлопных газов. Конкретные причины включают следующие аспекты:
- Расширение зазорного объёма:В компрессионной камере воздушного компрессора неизбежно существует мёртвый объём. Чем выше давление нагнетания, тем больше пространства занимает высокое давление остаточного газа в мёртвом объёме при его расширении на стадии всасывания, что приводит к уменьшению фактического количества всасываемого свежего газа.
- Увеличение внутренних утечек:По мере повышения давления выхлопа разность давлений внутри и снаружи камеры сжатия увеличивается. Это приводит к возрастанию вероятности утечки газа через зазоры роторов, клапаны или уплотнительные элементы обратно в область низкого давления, что вызывает снижение полезного объёма нагнетания.
- Температурный эффект:Процесс высоконапорного сжатия приводит к выделению большего количества тепла, вследствие чего температура всасываемого газа повышается, а его плотность снижается; это также уменьшает фактический массовый расход при неизменном объёме.
Согласование параметров при практическом выборе модели
В промышленных приложениях правильное понимание взаимосвязи между производительностью по воздуху и давлением имеет решающее значение для выбора оборудования. При подборе следует придерживаться следующих принципов:
- Чёткое определение потребностей на стороне потребления газа:Прежде всего определите минимальное рабочее давление и максимальный расход сжатого воздуха, требуемые для конечного оборудования, и на их основе произведите выбор оборудования.
- Избегайте слепого стремления к высокому давлению:Слишком высокая настройка давления не только снижает производительность по нагнетаемому воздуху, но и существенно увеличивает энергопотребление и износ оборудования. Как правило, рекомендуется, исходя из требований технологического процесса, оставлять лишь небольшой запас давления.
- Отслеживание частотного регулирования:В условиях значительных колебаний расхода сжатого воздуха использование воздушного компрессора с частотным регулированием позволяет автоматически изменять частоту вращения в зависимости от давления в пневмосети, что при обеспечении стабильного давления оптимизирует производительность по выпуску воздуха и способствует энергосбережению.