Gasa konprimitzea kanpoko energia kontsumitzeko prozesua da, gasak presio-energia potentziala irabazteko. Konpresorea da gas konprimituaren sortzailea. Beraz, torloju-aire konpresorearen aire-muturraren oinarrizko errendimendua lau alderdi hauetatik bereizezina da: presioa, emaria, potentzia eta potentzia espezifikoa.
Torlojuzko aire konpresorearen oinarrizko errendimendua aire muturra - presioa
Aire konprimituaren presio-energia potentziala lortzea da aire-konpresoreen oinarrizko errendimendua, eta torlojuzko aire-konpresoreak ez dira salbuespena. Torlojuzko aire-konpresoreen motor nagusiak airearen presioa handitzen du kanpoko energia kontsumituz. Zenbat eta presio handiagoa izan, orduan eta energia gehiago kontsumitzen da, eta orduan eta handiagoak dira motor nagusiaren eskakizunak. Normalean aire-konpresoreak lau kategoriatan banatzen ditugu irteerako presioaren arabera:
Presio baxua: 0.2~1.0MPa
Presio ertaina: 1.0~10MPa
Presio altua: 10~100MPa
Presio ultra-altua: 100MPa-tik gora
Torlojuzko aire konpresoreek normalean 0,2~4,0MPa-ko irteera-presioa izaten dute, eta horrek esan nahi du haien errendimendua, bideragarritasuna eta ekonomia hobeak direla tarte horretan. Hori konpresorearen aire-muturraren egiturak eta lan-moduak zehazten dute, eta merkatuan eskaera gehien duen presio-segmentua ere bada.
Aire-konpresoreak ematen duen aire konprimituaren presioa batez ere presio-erlazioaren bidez neurtzen da, hau da, Pd irteerako presioaren eta Ps xurgapen-presioaren arteko erlazioa. Zenbat eta erlazio handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da irteerako presioa.
ε=Pd/Ps Formula (6)
Torloju-aire konpresorearen motor nagusiarentzat, barne-presio-erlazioa eta kanpoko presio-erlazioa daude.
Barne-presioaren erlazioa: motor nagusiaren hortzen arteko bolumenean dagoen presioaren eta xurgapen-presioaren arteko erlazioa, xurgapen- eta ihes-portuen posizioak eta formak zehazten duena;
Kanpoko presio-erlazioa: ihes-hodiko presioaren eta xurgapen-presioaren arteko erlazioa. Funtzionamendu-baldintzetarako edo prozesu-fluxurako beharrezkoak diren xurgapen- eta ihes-presioak.
Barne-presio-erlazioa kanpoko presio-erlazioa ≠ denean, motor nagusiak potentzia gehiago kontsumituko du; barne-presio-erlazioa kanpoko presio-erlazioa = denean, motor nagusia egoera onenean dago.
Torloju-aire konpresorearen motor nagusiarentzat, motor nagusia, giro-tenperatura, xurgapen-presioa, motorraren abiadura eta beste faktore batzuk berdinak direnean, irteerako presioa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta energia-kontsumo handiagoa izango da.
Torlojuzko aire konpresorearen oinarrizko errendimendua aire-muturra - fluxua
Emaria normalean masa-emari eta bolumen-emariez osatuta dago. Aire-konpresore sistemen industria-espezifikazio eta estandarretan, normalean bolumen-emaria erabiltzen dugu emaria neurtzeko metodo gisa, eta nire herrialdean ihes-bolumena edo izen-plakako fluxua ere deitzen zaio: beharrezko ihes-presioaren pean, aire-konpresoreak denbora-unitateko isurtzen duen gas-bolumena sarrera-egoerara bihurtzen da, hau da, lehen faseko sarrera-hodian xurgapen-presioaren bolumen-balioa eta xurgapen-tenperatura eta hezetasuna. Unitatea m3/min da. Bolumen-emaria benetako bolumen-emari eta bolumen-emari estandarretan banatzen da.
Normalean, laginek, hautaketek eta makinen izen-plakek bolumen-emari estandarra erabiltzen dute. Industria, eskualdea eta erabilera direla eta, aire konprimituaren merkatuaren eskarian bolumen-emari estandarrak bi definizio ditu, egoera estandarraren (tenperatura, presioa eta osagaiak) arteko aldearen arabera:
Egoera estandarra P=101.325KPa presioa da; tenperatura estandarra T=0℃; hezetasun erlatiboa %0koa. Askotan aurkitzen da industria-gasean, industria kimikoan edo lizitazio-dokumentuetan, "karratu estandarra" bezala ezagutzen da, normalean "VN" formula-sinboloarekin eta Nm3/min unitatea erabiliz.
Egoera estandarra P = 101.325KPa presioa da; tenperatura estandarra T = 20℃; hezetasun erlatiboa % 0 da. Aire konprimituaren industriako estandarretan erabili ohi da eta "lan-baldintza estandarrak" deitzen zaio. Sinboloa normalean "V" da eta unitatea m3/min.
Normalean, gure aire konpresoreen industrian erabiltzen den bolumen-emari estandarra azken hau da. Bi egoeren pean bolumen-emari bihurketa formula honen bidez kalkula daiteke:
V(m3/min)=1,0732VN(Nm3/min) Formula (7)
Torloju-aire konpresorearen motor nagusiarentzat, beste baldintza berberetan, zenbat eta handiagoa izan errotorearen erdiguneko distantzia, orduan eta handiagoa izango da bere bolumen-emaria; zenbat eta handiagoa izan motorraren abiadura, orduan eta handiagoa izango da bere bolumen-emaria.
V bolumen-emaria = qv motorraren konpresio-bolumena × n buruaren abiadura Formula (8)
qv=CΨqv0Z1n=CΨCn1nλD3 Formula (9)
Non Z1——ar errotorearen hortz kopurua; n——ar errotorearen abiadura; λ——errotorearen alderdi-erlazioa; D——ar errotorearen kanpoko diametroa.
Beraz, ekonomiaren mesedetan, normalean motor nagusien motak murrizten ditugu eta aire-konpresorearen ihes-bolumena doi dezakegu motor nagusiaren abiadura zehaztuz merkatuaren eskaera asetzeko.
Hala ere, torloju-konpresorearen motor nagusiaren abiadura ezin da infinituki altua izan, normalean 800 eta 10.000 bira/min artekoa. Hori dela eta, torloju-motor nagusiaren fabrikatzaileak bolumen-emari tarte desberdinekin motor nagusiak garatzen ditu torloju-konpresorearen emari-eskakizunak betetzeko.
Torloju-aire konpresorearen aire-muturraren potentzia espezifikoa eta kalkulua
Aire-konpresorearen aire-muturra lanean ari den bitartean, bolumen-fluxuak denbora-unitateko kontsumitzen duen ardatz-potentzia. Potentzia espezifikoaren unitatea hau da: kW/(m3/min).
Kalkulu-formula honako hau da:
SER aire-muturra = Pd aire-muturra/qv Formula (10)
Pd aire-muturra – aire-muturraren ardatz-potentzia;
qv – aire-muturreko bolumen-emaria denbora-unitateko
Bere potentzia espezifikoaren balioa hau da:
SER aire-muturra = 117/23,1 = 5,065 (kW/(m3/min))
Torloju-aire konpresorearen muturraren potentzia espezifikoa zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta energia-kontsumo txikiagoa eta aire-muturraren errendimendu hobea. Emari konstantea dagoenean, irteerako presioa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da aire-muturraren ardatz-potentzia, beraz, orduan eta handiagoa izango da bere potentzia espezifikoa.
Torloju-konpresore bakoitzak potentzia-balio espezifiko optimoa du, motor nagusiaren abiadurarekin erlazionatuta dagoena. Motorraren abiadura baxuegia denean, isuria handitzen da, gas-bolumena gutxitzen da eta potentzia-balio espezifikoa handiagoa bihurtzen da; motorraren abiadura altuegia denean, marruskadura handitzen da, ardatz-potentzia handitzen da eta potentzia-balio espezifikoa handiagoa bihurtzen da. Baina potentzia-balio espezifikoa baxuena egiten duen abiadura optimo bat egon behar da. Horregatik ez da nahitaez zuzena esatea zenbat eta handiagoa izan motor nagusia, orduan eta energia-aurrezpen handiagoa duela.
Torloju-konpresoreak eta maiztasun aldakorreko konpresoreak diseinatzen ditugunean, kalitatea bermatu behar dugu, motor nagusiaren ekonomia, estandarizazioa eta modularitatea kontuan hartuta. Hori dela eta, motor nagusiaren potentzia-balioaren kurba espezifikoa erabiliko dugu presio eta emari desberdineko torloju-konpresoreak diseinatu eta garatzeko.
Argitaratze data: 2024ko uztailak 17
