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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
2、之间的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
3、气= 0.776 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
4、就是在大气压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
5、境温度 AML中的参考工况 用 ISO 1217 标准,环境温度: 压力: 相对湿度 冷却水/空气 温度:,20C 1 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%
6、 ZR630-7.5 : 103. 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 V1 P2 T1 V2 = 1.013/0.776 X 293/288.56 X 8
7、9 V2 = 1.31 X 1.02 X V1 V2 = 118.9 l/s,基本公式: P1V1 = P2V2 T2 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,
8、PV/P2 = 14.22/776 = 0.0183,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,