Cálculo de la potencia y el volumen de escape del compresor de aire de tornillo en el volumen de entrada

La conversión entre la potencia, el volumen de escape (volumen de escape) y el volumen de admisión de un compresor de aire de tornillo implica una serie de parámetros y condiciones de funcionamiento. A continuación se presentan los métodos de cálculo detallados y la derivación de la fórmula:

Definición de parámetros centrales

1. Potencia (P)
   La potencia de la placa de identificación del motor de accionamiento, generalmente en kW, refleja el consumo de energía del compresor.

2. Capacidad de descarga (Q2)
   Volumen de aire comprimido descargado por unidad de tiempo (conversión al estado de admisión), en m3 / min.

3. Capacidad de admisión (Q1)
   Volumen de aire que ingresa al compresor de aire en unidad de tiempo (condición de trabajo real), unidad de m3 / min.

Fórmula de la relación de conversión

1. Relación entre la potencia y el escape

De acuerdo con la conservación de la energía y la eficiencia del compresor de aire:

P=367Q2 ⋅p2 ⋅k (KW)

• p2 Presión de escape (MPa)
• kÍndice adiabático (aire 1.4)
• 367Factor de conversión de la unidad (conversión de m3 / min · MPa a kW)

2. Relación entre el volumen de escape y el volumen de admisión

Tenga en cuenta la relación de compresión y la pérdida de fugas:

Q1 =T2 ⋅ηv Q2 ⋅T1 ⋅(p2 p1 )1/k

• T1 ,T2 Temperatura de entrada y escape (K)
• ηv Eficiencia volumétrica (valor típico 0,85 – 0,95)
• p1 ,p2 : presión de entrada y escape (presión absoluta, Pa)

Ejemplos de pasos de cálculo

Condición conocida：

• Potencia P=22kW
• Presión de escape p2 =0.8MPa
• Presión de entrada p1 =0.1MPa(Pressura atmosférica)
• Temperatura de entrada T1 =293KTemperatura de escape T2 =313K
• Eficiencia volumétrica ηv =0.9

Objetivos de cálculoCapacidad de entrada de aire Q1

1. Cálculo de escape Q2
   Deformación por fórmula de potencia:

Q2 =p2 ⋅kP⋅367 =0.8x1.422x367 ≈7.14m3 / min

2. Cálculo de correcciones de relación de compresión

(p2 p1 )1/k=(0.80.1 )1/1.4≈0.62

3. Fórmula de entrada de aire sustituida

Q1 =313x0.97.14x293 x0.62≈4.89m3 / min

IV. Factores clave de impacto

1. Corrección de temperaturaEl aumento de la temperatura del aire de entrada conducirá a una disminución de la densidad, por lo que es necesario aumentar la cantidad de aire de entrada.
2. Pérdida de fugaCuando la eficiencia volumétrica disminuye, se requiere una compensación de velocidad de rotación más alta para aumentar el consumo de energía.
3. Ratio de presiónCon el aumento de la relación de compresión, la demanda de admisión aumenta exponencialmente.

V. Sugerencia de aplicación de ingeniería

1. Selección de verificaciónLa entrada de aire real debe tener en cuenta la corrección de altitud (por ejemplo, el aire es delgado en la meseta).
2. Monitoreo de eficiencia energética: instalar caudalímetros y sensores de presión para calcular la eficiencia del compresor de aire en tiempo real.
3. Ahorro energético transformación: Ajuste la cantidad de aire de admisión mediante control de frecuencia variable para evitar el “carro de caballo grande”.

ConclusionesLa potencia, el volumen de escape y el volumen de admisión del compresor de aire de tornillo se pueden calcular mediante fórmulas teóricas, pero deben modificarse en combinación con los parámetros de la condición de trabajo. Se sugiere que la selección de equipos y la estrategia de operación se optimizen a través de la adquisición de datos del sensor y el análisis de eficiencia en la aplicación práctica.