压缩空气基本知识

ATLASCOPCO

空气理论基础知识培训2003压缩空气理论压缩机基本类型及工作原理自由空气流量概念参考工况和实际工况测量FAD的新标准主要内容:COMPRESSORTYPES空气理论ATLASCOPCO-2003空气什麽是空气?

空气是无色,无臭,无味的.空气是一种机械混合物,主要成份是:

氮气(N2,78%),

氧气(O2,20.9%),

氩气(0.9%)和其它气体.氧气20.9%氮气78%水空气中总是包含一定数量的水分压力,温度和容积是息息相关的.它们之间的关系可以用下式来表示:

在此:

P=压力,V=容积,

T=温度(凯氏),

w=Avogadronumber

R=常数空气绝对压力和相对压力绝对压力考虑了大气压力

相对压力就是我们通常用压力表或压力计所测量到的压力相对压力也被称作“工作压力”或“表压”或“有效压力”

P绝对压力=P相对压力+P大气压力压比压比Pr

是进气侧与排气侧绝对压力的比值

压缩机工作的海拔高度对压比有直接的影响Pr=P出口绝压/P入口绝压压比:举例假设一台压缩机在海拔2000米的高度运行.P大气=0.776bar.压缩机工作压力为7bar(e)Pr=(0.776+7)/0.776=10.02这台压缩机的压比为10.02但是压缩机的不同压比相对应它所能工作的环境有一定的限制.请参考高度性能曲线图Pr=(Pat+7)/Pat空气空气中总是包含一定数量的水蒸气,空气的整个压力可视为干空气和水蒸气压力的总和(道尔顿分压定律).

在一定温度下,当水蒸气分压力等同与饱和水蒸气压力,说明此时空气是饱和的.

饱和压力只与温度有关.空气空气在常压下冷却,当分压力等同与饱和压力,此时的温度即为露点温度.大气的露点就是在大气压力下水蒸气开始冷凝时的温度.任何进一步的冷却,便有冷凝水析出.含水量常压露点有效压力压力露点自由空气流量FADATLASCOPCO-2003自由空气流量F.A.D.自由空气流量:将压缩机的排出空气量换算到标准的进气条件时的流量.表示将气体重新膨胀到环境条件时,将会有多少升的空气.F.A.D.可以用l/s,m³/min或cfm表示.ATLASCOPCO-2003实际上:AtlasCopco用F.A.D.来标定容积式压缩机压缩机的排放流量测定按照ISO1217,annexC.

标准(后冷却器,止回阀和水分离器的下方)

当地环境温度AML中的参考工况用ISO1217标准环境温度:压力:相对湿度冷却水/空气温度:20°C1bar(a)0%20°C68°F14.5psia0%68°CF.A.D螺杆压缩机常用流量自由空气排量FAD进口实际流量Acfm由于空气滤清器阻力损失:0.03bar所以,FAD=(1-0.03)Acfm外部泄露外部泄露ATLASCOPCO-2003离心压缩机常用流量进口流量Icfm标准流量ATLASCOPCO-2003参考工况设计工况实际工况ISO1217基准－－1bar(a),20℃,0%ZR630-7.5:103.m3/min,563kw工况1－－1.033bar(a),30℃,75%ZR630-7.5:104.1m3/min,562kw螺杆压缩机不同工况时的性能参数ATLASCOPCO-2003FAD的计算举例客户A,位于2000米海拔高度,需要一台无油机,流量为190SCFM,工作压力为7bar(e)环境温度=20C,RH=60%你会推荐什麽机型?

FADV2=P1

XT2

XV1P2 T1V2=1.013/0.776X293/288.56X89V2=1.31X1.02XV1V2=118.9l/s基本公式:P1V1=P2V2T2 T1标准工况T1=15.56°C=288.56°KP1=1.013barV1=190CFM=89l/s

当地环境条件T2=20°C=293°KP2=O.776barV2=???压力影响系数温度影响系数ZT55F.A.D.ZT45水蒸气在20°C时的饱和压力PVS=23.7mbar相对湿度60%意味水蒸气的压力为:Pv=0.6X23.7=14.22mbarPV/P2=14.22/776=0.0183空气中含有高达1.83%的水分那麽就需要更多的FADV2=1.0183X118.9=121.1l/sZT55?F.A.D压比=10-->核对AML中9Bare(1Bar进气压力)主轴输入功率(和冷却水流量)修正系数为0.87电机必须适合高海拔地区运行...相对湿度是60%,对FAD有何影响?第一阶段:没有任何标准第二阶段:ISO1217版本2(复杂难解)第三阶段:CAGI-PNEUROPPN2CPT-1/-2/-3第四阶段:ASMEPTC9,PTC10第五阶段:ISO1217版本3附录A,B,

C,D(压缩机制造商一致协商采用此标准)最终目的:测量FAD标准的变迁历程客户的安全ATLASCOPCO-2003ISO1217第3版附录

C3.所有功率输入1.整个压比2.出口处流量过滤器阀主机后冷止回阀油分离器入口出口电机齿轮箱风扇ATLASCOPCO-2003附表:饱和水蒸气压力和密度t

°CPs

mbarPw

g/m3-400.1280.119-380.1610.146-360.2000.183-340.2490.225-320.3080.277-300.3800.339-290.4210.374-280.4670.413-270.5170.455-260.5720.502-250.6320.552-240.6890.608-230.7710.668-220.8500.734-210.9370.805-201.030.884-191.140.968-181.251.06-171.371.16-161.511.27t

°CPs

mbarPw

g/m3-151.651.39-141.811.52-131.981.65-122.171.80-112.381.96-102.602.14-92.842.33-83.102.53-73.382.75-63.692.99-54.023.25-44.373.52-34.763.82-25.174.14-15.624.4806.114.8516.575.1927.065.5637.585.9548.136.36t

°CPs

mbarPw

g/m358.726.8069.357.26710.017.75810.728.27911.478.821012.279.401113.1210.011214.0210.661314.9711.351415.9812.071517.0412.631618.1713.631719.3714.481820.6315.371921.9616.312023.3717.302124.8618.342226.4319.432328.0920.582429.8321.78t

°CPs

mbarPw

g/m32531.6723.052633.6124.382735.6525.782837.8027.242940.0628.783042.4330.383144.9332.073247.5533.833350.3135.683