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空压机的标示方法

时间:2010-05-15 来源:未知 编辑:电气自动化技术网 点击:次 字体设置:

一、四种基本的标志方法

      1.使用马达马力来表示。这在早期空压技术不发达时还行得通,但随着技术的不断发展,现在纵使是使用相同的马达,也会因压力高低,空压机制造厂家及机型大小不同,而使实际空压机所排的风量多寡有天壤之别。因此,目录上只标示马达马力,是最不负责任的作法。

      2.使用活塞变位量(Piston displacement)来表示。由于这是空压机的设计资料,只须将气缸大小乘上回转数即可,所以,这资料最容易得到,也为许多制造厂家所用以标示。这个理论值与实际出气量之间没有一定的关系,视生产厂家的技术能力而定。

      3.使用入气体积(Inlet volume)来表示。这种表示方法通常在入气口侧以孔径测量计(Orifice meter)来测定,目前只用来标示离心式空压机的大小。采用的单位用ICFM,这虽然较前二种方式准确,但因未计内部损失,故仍比实际出气量为高。

      4.使用自由出气量(Free air delivery)来表示。此法是采用孔径测流计在出口侧测定,由于准确因而成为世界主要标准用以测定空压机的实际出风量,如ISO,ASME,JIS等,不过,在有的日本制造厂目录中,使用F.A.D.来标示,却又加注Nominal capacity,通常可理解的说法是:这个F.A.D.不是真的,而只是一种设计值。

      可惜的是,有标准是一回事,有没有做又是一回事,因此,除非原厂目录上白纸黑字说明所依据的标准,否则,其可信度便得大打折扣。


二、不同工况下表示出的实际出风量

      实际出风量指的是考虑了所有损耗,在空压机整机出口处(后冷却器之后)测得的出风量,通常用自由出气量(Free Air Delivery)来表示。

      所谓自由出气量是指经过压缩机压缩后的空气体积以入气口的自由空气状况(温度,压力,湿度等)来表示。

      因此,即使是使用了相同的测试标准,也会因取用的“自由空气”不同而使表示出来的数字相差20%以上,以下是几种常用的自由空气状况。

    1.正常状况(Normal Condition):

    表示的方法:Nm3/min(或注明测试所采用之入气状况)
    所指的空气状况:760 mmHg, 0 0C, 0% RH
    体积指数:1.00

    2.标准状况(Standard Condition):

    表示方法:SCFM(或注明测试所采用之入气状况)
    所指的空气状况:1 bar, 20 0C, 0% RH
    体积指数:1.05(约)

    3.实际状况(Actual Condition):

    表示方法:ACFM,ICFM(或注明测试所采用之入气状况)
    所指的空气状况:14.4 psi, 35 0C, 60% RH
    体积指数:1.20(约)
    同样的出气量,只要使用不同空气状况,便可把数字变大20%。

三、不同压力下测试出的实际出风量

      实际出风量(FAD)的数值与参照的空气状况有关,同时也与在什么压力下测试有关。例如,55 kW的鲁茨鼓风机在0.5 barg时测得的实际出风量约为40 m3/min,55 kW的微油螺杆式空压机在8 barg时测得的实际出风量约为9.1 m3/min,而在13 barg 时测得的实际出风量约为6.8 m3/min。

      因而在比较同功率不同品牌空压机的实际出风量时,要考虑其测试流量时的压力。这里没有严格的理论计算公式来换算,但是有一个公认的经验公式可做参考。

      对于喷油螺杆式空压机,如果在压力升高时仍要保持同样的实际出风量,需要增加转子的转速,同时要多消耗6~7%的马达功率。对于完全无油螺杆式空压机,则需要增加约10%的功率消耗。

      举例来说,假定一台55 kW微油螺杆机A在7 barg下测得实际出风量为9.54 m3/min,另一台55 kW微油螺杆机B在8bar下测得实际出风量为9.1 m3/min,究竟是A的效率高还是B的效率高?

     根据上面的经验公式,A要在8 barg下仍保持9.54 m3/min出风量不变,则需增加6%以上的功率消耗,即:55 kW×1.06=58.3 kW
    两者的比能分别是:
    A:58.3kW÷9.54m3/min=6.11kW/(m3/min)
    B:55kW÷9.1 m3/min=6.04kW/(m3/min)
    (6.11-6.04)÷6.04×100%=1.16%
    这就是说B空压机的效率高1.16%。

 四、空压机的马达功率

      空压机的效率与空压机的实际出风量和马达所消耗的功率有关。实际出风量会因测试方法和表示方法不同而在数值上有很大差异。在考察空压机的马达功率时同样有类似的情况。同时,空压机的效率还与马达服务系数,马达效率等相关。

      1.特定压力之轴马力。人们常用比能(Specific energy)-单位出气量之动力消耗来衡量空压机效率,这里的动力消耗说的是特定压力之轴马力,意思是空压机出口压力达到一定压力点时,空压机主轴所消耗之动力。由于不同厂家选定的压力点不一样,因而标示的轴马力值也不一样。

      2.服务系数(Service Factor)。空压机的马达功率指的是马达的名义马力或额定功率,但这并不等于马达实际消耗的功率。对于欧洲和中国国内的厂家,马达实际动力消耗一般要小于名牌上的额定功率,而美国的制造厂家在习惯上都配用较小的马达,其服务系数较大如1.25,而在全负载时, 马达出力可以超过铭牌的15%,如标识为100HP的马达,其实际出力可能超过115HP。这使得“马达的实际动力消耗一定小于马达铭牌上的额定功率这一老规则被打破了”。

      因此,一般而言,对于同马力的空压机,欧洲品牌的风量数据比美国品牌的风量数据小,原因如上。现在有些欧洲品牌的制造厂家已经开始美国的做法了。

五、空压机的效率

      如上述,考虑空压机的效率要考虑其测试方法,表示状态、测试压力点,实际功率消耗等,同时还要考虑马达效率,因为轴马力只是马达的输出部分,用户支付电费是按输入功率计算的,考察空压机的效率不能不考虑马达的效率。

      如此说来,如果不了解每一制造厂在标示空压机和选用马达时所采用的标准,单凭其目录上的资料来比较其效率,几乎是毫无意义的。事实上,即使是了解了各制造厂所有的细节,也非常难以比较,因为不同标准之间的关系很难确定。

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