1、ATLAS COPCO-2003,ATLAS COPCO,空气理论 基础知识培训2003,ATLAS COPCO-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:,COMPRESSOR TYPES,空气理论,ATLAS COPCO-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.,空气中总是包含一定数量的水分,ATLAS COPCO-2003,压力, 温度和容积是息息相关的. 它们之间的
2、关系可以用下式来表示: 在此:P= 压力, V= 容积, T= 温度(凯氏), w= Avogadro number R= 常数,空 气,ATLAS COPCO-2003,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,ATLAS COPCO-2003,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,ATLAS COPCO-2003,压比: 举例,假设一台压缩机在海拔2000米的高度运行. P大气= 0.7
3、76 bar. 压缩机工作压力为 7 bar (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,ATLAS COPCO-2003,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.,ATLAS COPCO-2003,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
4、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FAD,ATLAS COPCO-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, m/min 或 cfm表示.,ATLAS COPCO-2003,实际上:,Atlas Copco 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ISO 1217, annex C. 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
5、工况 用 ISO 1217 标准,环境温度: 压力: 相对湿度 冷却水/空气 温度:,20C1 bar(a)0%20C,68F 14.5 psia 0% 68C,F.A.D,ATLAS COPCO-2003,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,ATLAS COPCO-2003,离心压缩机常用流量,进口流量Icfm,标准流量,ATLAS COPCO-2003,参考工况,设计工况,实际工况,ISO1217基准 1 bar(a), 20, 0% ZR630-7.5 : 10
6、3. m3/min , 563 kw,工况1 1.033 bar(a), 30, 75% ZR630-7.5 : 104.1 m3/min , 562 kw,螺杆压缩机不同工况时的性能参数,ATLAS COPCO-2003,FAD 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 190 SCFM ,工作压力为7 bar (e) 环境温度 = 20 C, RH = 60% 你会推荐什麽机型?,FAD,ATLAS COPCO-2003,V2 = P1 X T2 X V1P2 T1V2 = 1.013/0.776 X 293/288.56 X 89V2 = 1.31 X 1.02
7、 X V1V2 = 118.9 l/s,基本公式:P1V1 = P2V2T2 T1,标准工况 T1 = 15.56 C = 288.56 K P1 = 1.013 bar V1 = 190 CFM = 89 l/s,当地环境条件 T2 = 20C = 293K P2 = O.776bar V2 = ?,压力影响系数,温度影响系数,ZT55,F.A.D.,ZT45,ATLAS COPCO-2003,水蒸气在 20C时的饱和压力 PVS= 23.7 mbar,相对湿度 60% 意味水蒸气的压力为: Pv = 0.6 X 23.7 = 14.22 mbar,PV/P2 = 14.22/776 = 0
8、.0183,空气中含有高达1.83 %的水分,那麽就需要更多的FAD,V2 = 1.0183 X 118.9 = 121.1 l/s,ZT55 ?,F.A.D,压比 = 10 核对 AML 中 9 Bare (1 Bar 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?,ATLAS COPCO-2003,第一阶段:没有任何标准 第二阶段:ISO 1217 版本 2 (复杂难解) 第三阶段:CAGI-PNEUROP PN2 CPT-1/-2/-3 第四阶段:ASME PTC 9 , PTC 10 第五阶段:ISO 1217 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,ATLAS COPCO-2003,ISO 1217 第3版 附录 C,3. 所有 功率输入,2. 出口处流量,ATLAS COPCO-2003,附表:饱和水蒸气压力和密度,ATLAS COPCO-2003,谢 谢,
