Relación entre la cantidad de descarga del compresor de aire y la cantidad de aire comprimido descargado
La cantidad de escape del compresor de aire y la cantidad de aire comprimido descargado son dos conceptos estrechamente relacionados pero con diferentes significados. Su relación debe analizarse desde la definición, el método de cálculo y los factores de influencia.
I. Comparación de definiciones básicas
| Indicador | Capacidad de escape | Cantidad de aire comprimido ventilado |
|---|---|---|
| Significados físicos | Volumen de gas inhalado y comprimido expulsado por unidad de tiempo (convertido en estado de inhalación) | Volumen real de gas comprimido emitido por unidad de tiempo (estado estándar) |
| Métricas de referencia | Estado de aspiración (presión normal, temperatura normal) | Estado estándar (0.1 MPa, 0 °C) |
| Términos de la industria | Flujo volumétrico (m3 / min) | Capacidad de suministro de aire (m3 / min) |
II. Derivación de la relación matemática
De acuerdo con la ecuación del estado del gas ideal:
Se puede derivar la fórmula de conversión de los dos:
entre ellos:
- Cantidad de aire comprimido descargado
- Capacidad de escape
- Presión,Temperatura:
- Estado estándar：
Ejemplo simplificado：
Cuando el escape Presión de escape Temperatura de escape a (50 °C):
III. Factores de influencia clave
- Ratio de compresión：
- Ratio de compresión Cuanto mayor sea la relación de compresión, menor será la cantidad de aire comprimido que se descarga.
- Datos típicosCuando la relación de compresión se eleva de 3 a 5, el suministro de aire disminuye en aproximadamente un 18%.
- Coefficiente de temperatura：
- La cantidad de suministro de aire disminuye en aproximadamente un 3% por cada aumento de la temperatura de escape de 10 °C.
- SoluciónEl suministro de aire se mejora significativamente mediante el uso de compresión de varias etapas o intercooler.
- Pérdida de fuga：
- El suministro de aire disminuye en un 5 – 8% por cada aumento de 0,1 mm en el espacio entre el anillo del pistón y el rotor.
- MejorasMecanizado de precisión o tecnología de recubrimiento para reducir las fugas
- Volumen de margen：
- La cantidad de suministro de aire disminuye en un 2 – 3% por cada aumento del 5% en el volumen de espacio libre.
- Optimización del diseñoReducir el impacto del espacio libre al reducir la relación pistón / rotor.
Análisis de escenarios de aplicación prácticos
| Condiciones de trabajo | Relación entre el volumen de escape y el suministro de aire | Recomendaciones de selección de equipos |
|---|---|---|
| Temperatura ambiente y baja presión (≤ 0.5MPa) | Capacidad de suministro de aire ≈ Capacidad de escape × 0.85 | Se puede seleccionar en una relación 1: 1 |
| Alta temperatura y alta presión (≥ 1 MPa) | Capacidad de suministro de aire ≈ Capacidad de escape × 0,6 | El 20 – 30% debe reservarse |
| Ajuste de frecuencia variable | La cantidad de suministro de aire cambia linealmente con la frecuencia y la cantidad de escape disminuye cuadráticamente. | Se recomienda combinar con un tanque de almacenamiento de gas (capacidad ≥ 15% de descarga) |
| Gas intermitente. | Fluctuación de suministro de aire > fluctuación de escape | Se recomienda configurar la combinación secador + filtro |
Estrategia de optimización de la eficiencia energética
- Ratio de compresión Matching：
- El número de etapas de compresión se diseña de acuerdo con la demanda del extremo de gas, y la relación de compresión de una sola etapa se recomienda controlar dentro de 4.
- Calor residual recuperado：
- El calor de escape se utiliza para precalentar el aire de entrada y la eficiencia energética se mejora en un 3 – 5%.
- Control inteligente：
- Monitorear el suministro de aire a través de la Internet de las Cosas, ajustar dinámicamente el volumen de escape y ahorrar energía del 10 – 15%.
ConclusionesEl volumen de escape del compresor de aire es el índice de capacidad teórica, mientras que la cantidad de aire comprimido descargado es la salida efectiva real, y los dos están relacionados a través de la ecuación de estado. En la selección real, se debe realizar un cálculo de corrección de acuerdo con la presión, la temperatura, la fuga y otros parámetros, se recomienda reservar un margen de seguridad del 15 – 20% para garantizar el funcionamiento estable del sistema.