პოპულარული მეცნიერება: ჰაერის კომპრესორის გაანგარიშების ფორმულები და პრინციპები!

ჰაერის კომპრესორის გაანგარიშების ფორმულა და პრინციპი!

როგორც საჰაერო კომპრესორების პრაქტიკოსი ინჟინერი, თქვენი კომპანიის პროდუქტის მუშაობის გააზრების გარდა, ამ სტატიაში ჩართული ზოგიერთი გამოთვლაც აუცილებელია, წინააღმდეგ შემთხვევაში, თქვენი პროფესიული გამოცდილება ძალიან ფერმკრთალი იქნება.

(სქემატური დიაგრამა, რომელიც არ შეესაბამება სტატიაში მოცემულ რომელიმე კონკრეტულ პროდუქტს)

1. „სტანდარტული კვადრატის“ და „კუბურის“ ერთეულების კონვერტაციის წარმოშობა
1Nm3/წთ (სტანდარტული კვადრატი) s1.07m3/წთ
მაშ, როგორ მოხდა ეს გარდაქმნა?სტანდარტული კვადრატისა და კუბურის განმარტების შესახებ:
pV=nRT
ორ მდგომარეობაში წნევა, მატერიის რაოდენობა და მუდმივები ერთნაირია და განსხვავება მხოლოდ ტემპერატურაა (თერმოდინამიკური ტემპერატურა K) გამოდის: Vi/Ti=V2/T2 (ანუ გეი ლუსაკის კანონი)
დავუშვათ: V1, Ti არის სტანდარტული კუბურები, V2, T2 არის კუბურები
შემდეგ: V1: V2=Ti: T2
ანუ: Vi: Vz=273: 293
ასე რომ: Vis1.07V2
შედეგი: 1Nm3/წთ1.07m3/წთ

მეორეც, შეეცადეთ გამოთვალოთ ჰაერის კომპრესორის საწვავის მოხმარება
ჰაერის კომპრესორისთვის, რომლის სიმძლავრეა 250 კვტ, 8 კგ, გადაადგილება 40 მ3/წთ და ზეთის შემცველობა 3 PPM, რამდენ ლიტრ ზეთს მოიხმარს თეორიულად, თუ ის მუშაობს 1000 საათის განმავლობაში?
პასუხი:
საწვავის მოხმარება კუბურ მეტრზე წუთში:
3x 1.2=36მგ/მ3
40 კუბური მეტრი წუთში საწვავის მოხმარება:
40×3.6/1000=0.144გ
საწვავის მოხმარება 1000 საათის განმავლობაში მუშაობის შემდეგ:
-1000x60x0.144=8640გ=8.64კგ
გადაყვანილია მოცულობაში 8.64/0.8=10.8ლ
(საპოხი ზეთის არსებითობა არის დაახლოებით 0,8)
ზემოაღნიშნული მხოლოდ თეორიული საწვავის მოხმარებაა, სინამდვილეში ის აღემატება ამ მნიშვნელობას (ზეთის გამყოფი ბირთვის ფილტრი აგრძელებს კლებას), თუ 4000 საათზე დაყრდნობით გათვლით, 40 კუბური ჰაერის კომპრესორი იმუშავებს მინიმუმ 40 ლიტრზე (ორი ბარელი) ზეთის.ჩვეულებრივ, დაახლოებით 10-12 ბარელი (18 ლიტრი/ბარელი) ივსება საწვავით 40 კვადრატული მეტრი ფართობის ჰაერის კომპრესორის ყოველი მოვლა-პატრონობისთვის და საწვავის მოხმარება არის დაახლოებით 20%.

3. პლატო აირის მოცულობის გაანგარიშება
გამოთვალეთ ჰაერის კომპრესორის გადაადგილება დაბლობიდან პლატოზე:
ციტირების ფორმულა:
V1/V2=R2/R1
V1=ჰაერის მოცულობა ბარის არეში, V2=ჰაერის მოცულობა პლატოზე
R1=დაბლობის შეკუმშვის კოეფიციენტი, R2=პლატოს შეკუმშვის კოეფიციენტი
მაგალითი: ჰაერის კომპრესორი არის 110 კვტ, გამონაბოლქვი წნევა 8 ბარი და მოცულობითი ნაკადი 20 მ3/წთ.რა არის ამ მოდელის გადაადგილება 2000 მეტრის სიმაღლეზე?გაეცანით სიმაღლის შესაბამისი ბარომეტრიული წნევის ცხრილს)
ამოხსნა: ფორმულის მიხედვით V1/V2= R2/R1
(ეტიკეტი 1 არის ჩვეულებრივი, 2 არის პლატო)
V2=ViR1/R2R1=9/1=9
R2=(8+0.85)/0.85=10.4
V2=20×9/10.4=17.3მ3/წთ
შემდეგ: ამ მოდელის გამონაბოლქვი მოცულობა არის 17,3 მ3/წთ 2000 მეტრის სიმაღლეზე, რაც ნიშნავს, რომ თუ ამ ჰაერის კომპრესორი გამოიყენება პლატოზე, გამონაბოლქვი მოცულობა საგრძნობლად შესუსტდება.
ამიტომ, თუ პლატოზე მყოფ მომხმარებლებს სჭირდებათ შეკუმშული ჰაერის გარკვეული რაოდენობა, მათ უნდა მიაქციონ ყურადღება, შეუძლია თუ არა ჩვენი ჰაერის კომპრესორის გადაადგილება მოთხოვნებს მაღალ სიმაღლეზე შესუსტების შემდეგ.
ამავდროულად, ბევრ მომხმარებელს, ვინც წამოაყენა თავისი საჭიროებები, განსაკუთრებით დიზაინის ინსტიტუტის მიერ შემუშავებული, ყოველთვის მოსწონს Nm3/წთ ერთეულის გამოყენება და მათ ყურადღება უნდა მიაქციონ კონვერტაციას გაანგარიშებამდე.

4. საჰაერო კომპრესორის შევსების დროის გაანგარიშება
რამდენი დრო სჭირდება ჰაერის კომპრესორს ავზის შევსებას?მიუხედავად იმისა, რომ ეს გაანგარიშება არ არის ძალიან სასარგებლო, ის საკმაოდ არაზუსტია და საუკეთესო შემთხვევაში შეიძლება იყოს მხოლოდ მიახლოება.თუმცა, ბევრი მომხმარებელი კვლავ მზად არის სცადო ეს მეთოდი ჰაერის კომპრესორის რეალურ გადაადგილებაზე ეჭვის გამო, ამიტომ ჯერ კიდევ არსებობს მრავალი სცენარი ამ გაანგარიშებისთვის.
პირველი არის ამ გაანგარიშების პრინციპი: სინამდვილეში ეს არის ორი აირის მდგომარეობის მოცულობითი კონვერტაცია.მეორე არის დიდი გამოთვლების შეცდომის მიზეზი: ჯერ ერთი, არ არსებობს პირობა, რომ გავზომოთ ზოგიერთი საჭირო მონაცემი ადგილზე, როგორიცაა ტემპერატურა, ამიტომ მხოლოდ მისი იგნორირება შეიძლება;მეორე, გაზომვის რეალური ფუნქციონირება არ შეიძლება იყოს ზუსტი, როგორიცაა შევსების სტატუსზე გადასვლა.
თუმცა, მაშინაც კი, თუ არსებობს საჭიროება, ჩვენ მაინც უნდა ვიცოდეთ როგორი გაანგარიშების მეთოდი:
მაგალითი: რამდენი დრო სჭირდება 10 მ3/წთ, 8 ბარიანი ჰაერის კომპრესორს 2 მ3 გაზის საცავის ავზის შევსებას?ახსნა: რა არის სავსე?ანუ ჰაერის კომპრესორს უერთდება 2 კუბური მეტრი გაზის საცავი და გაზის შესანახი გამონაბოლქვი ბოლო სარქველი დახურეთ მანამ, სანამ ჰაერის კომპრესორი არ მოხვდება განტვირთვისთვის 8 ბარამდე და გაზის შესანახი ყუთის საზომი წნევაც არის 8 ბარი. .რამდენი დრო სჭირდება ამ დროს?შენიშვნა: ეს დრო უნდა ჩაითვალოს ჰაერის კომპრესორის ჩატვირთვის დაწყებიდან და არ შეიძლება მოიცავდეს წინა ვარსკვლავი-დელტა კონვერტაციას ან ინვერტორის სიხშირის მატება-კონვერტაციის პროცესს.სწორედ ამიტომ, ადგილზე მიყენებული ფაქტობრივი დაზიანება არ შეიძლება იყოს ზუსტი.თუ საჰაერო კომპრესორთან დაკავშირებულ მილსადენში არის შემოვლითი გზა, შეცდომა უფრო მცირე იქნება, თუ ჰაერის კომპრესორი სრულად დატვირთულია და სწრაფად გადაერთვება მილსადენზე ჰაერის შესანახი ავზის შესავსებად.
პირველი ყველაზე მარტივი გზა (შეფასება):
ტემპერატურის მიუხედავად:
piVi=pzVz (ბოილ-მალიოტის კანონი) ამ ფორმულის საშუალებით აღმოჩნდა, რომ გაზის მოცულობის ცვლილება რეალურად არის შეკუმშვის კოეფიციენტი
შემდეგ: t=Vi/ (V2/R) წთ
(ნომერი 1 არის ჰაერის შესანახი ავზის მოცულობა, ხოლო 2 არის ჰაერის კომპრესორის მოცულობის ნაკადი)
t=2m3/ (10m3/9) min= 1.8წთ
სრულად დატენვას დაახლოებით 1,8 წუთი სჭირდება, ანუ დაახლოებით 1 წუთი და 48 წამი

მოჰყვება ოდნავ უფრო რთული ალგორითმი

საზომი წნევისთვის)

ახსნა
Q0 - კომპრესორის მოცულობის ნაკადი m3/წთ კონდენსატის გარეშე:
Vk - ავზის მოცულობა m3:
T – ინფლაციის დრო მინ;
px1 - კომპრესორის შეწოვის წნევა MPa:
Tx1 - კომპრესორის შეწოვის ტემპერატურა K:
pk1 – გაზის წნევა MPa გაზის შესანახ ავზში ინფლაციის დასაწყისში;
pk2 - გაზის წნევა MPa გაზის შესანახ ავზში ინფლაციის და სითბოს ბალანსის დასრულების შემდეგ:
Tk1 - გაზის ტემპერატურა K ავზში დამუხტვის დაწყებისას:
Tk2 - გაზის ტემპერატურა K გაზის შესანახ ავზში გაზის დამუხტვის და თერმული წონასწორობის დასრულების შემდეგ
Tk – გაზის ტემპერატურა K ავზში.

5. პნევმატური ხელსაწყოების ჰაერის მოხმარების გაანგარიშება
თითოეული პნევმატური მოწყობილობის ჰაერის წყაროს სისტემის ჰაერის მოხმარების გაანგარიშების მეთოდი, როდესაც ის მუშაობს წყვეტილი (დაუყოვნებლივ გამოყენება და გაჩერება):

Qmax - საჭირო ჰაერის რეალური მაქსიმალური მოხმარება
ბორცვი - უტილიზაციის ფაქტორი.იგი ითვალისწინებს კოეფიციენტს, რომ ყველა პნევმატური მოწყობილობა არ იქნება გამოყენებული ერთდროულად.ემპირიული მნიშვნელობა არის 0,95~0,65.ზოგადად, რაც უფრო მეტია პნევმატური აღჭურვილობის რაოდენობა, მით ნაკლებია ერთდროული გამოყენება და მით უფრო მცირეა მნიშვნელობა, წინააღმდეგ შემთხვევაში მით უფრო დიდია მნიშვნელობა.0.95 2 მოწყობილობისთვის, 0.9 4 მოწყობილობისთვის, 0.85 6 მოწყობილობისთვის, 0.8 8 მოწყობილობისთვის და 0.65 10-ზე მეტი მოწყობილობისთვის.
K1 - გაჟონვის კოეფიციენტი, ღირებულება შეირჩევა შიდა 1.2-დან 15-მდე
K2 – სათადარიგო კოეფიციენტი, მნიშვნელობა არჩეულია 1,2~1,6 დიაპაზონში.
K3 – არათანაბარი კოეფიციენტი
იგი მიიჩნევს, რომ გაზის წყაროს სისტემაში გაზის საშუალო მოხმარების გაანგარიშებისას არათანაბარი ფაქტორებია და დაყენებულია მაქსიმალური მოხმარების უზრუნველსაყოფად და მისი მნიშვნელობა არის 1.2.
~1.4 გულშემატკივართა შიდა არჩევანი.

6. როდესაც ჰაერის მოცულობა არასაკმარისია, გამოთვალეთ ჰაერის მოცულობის სხვაობა
ჰაერის მოხმარების აღჭურვილობის გაზრდის გამო, ჰაერის მიწოდება არასაკმარისია და რამდენად საჭიროა ჰაერის კომპრესორის დამატება ნომინალური სამუშაო წნევის შესანარჩუნებლად, შეიძლება დაკმაყოფილდეს.ფორმულა:

Q Real - ჰაერის კომპრესორის ნაკადის სიჩქარე, რომელიც საჭიროა სისტემის მიერ რეალურ მდგომარეობაში,
QOriginal – ორიგინალური ჰაერის კომპრესორის მგზავრთა ნაკადის სიჩქარე;
პაქტი – ზეწოლა MPa, რომლის მიღწევაც შესაძლებელია რეალურ პირობებში;
P ორიგინალი - სამუშაო წნევა MPa, რომელიც შეიძლება მიღწეული იყოს ორიგინალური გამოყენებით;
AQ- გაზრდილი მოცულობითი ნაკადი (მ3/წთ)
მაგალითი: ორიგინალური ჰაერის კომპრესორი არის 10 კუბური მეტრი და 8 კგ.მომხმარებელი ზრდის აღჭურვილობას და ჰაერის კომპრესორის ამჟამინდელი წნევა მხოლოდ 5 კგ-ს აღწევს.იკითხეთ, რამდენი ჰაერის კომპრესორის დამატებაა საჭირო 8 კგ ჰაერის მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად.

AQ=10* (0.8-0.5) / (0.5+0.1013)
s4.99m3/წთ
ამიტომ: საჭიროა ჰაერის კომპრესორი მინიმუმ 4,99 კუბური მეტრი და 8 კილოგრამი გადაადგილებით.
სინამდვილეში, ამ ფორმულის პრინციპი ასეთია: სამიზნე წნევისგან განსხვავების გაანგარიშებით, იგი ითვალისწინებს მიმდინარე წნევის პროპორციას.ეს თანაფარდობა გამოიყენება ამჟამად გამოყენებული ჰაერის კომპრესორის ნაკადის სიჩქარეზე, ანუ მიიღება მნიშვნელობა სამიზნე ნაკადის სიჩქარიდან.