進氣容積流量與標準空氣流量
排氣量(風量)通常是指經過壓縮機壓縮后的空氣體積以入氣口的進氣空氣狀況inlet condition(溫度,壓力,濕度等)來表示的。
在實際空壓站的選型中,經常面臨著“標立每分鐘”與“立方每分鐘”的困惑,到底是用哪一種呢?
其實,這和空壓機的發展史有一定的關系。空壓機從最原始的 “活塞式”發展到后來的“回轉式”(螺桿、單螺桿、滑片式)經歷了大半個世紀的發展,這兩種形式的壓縮機從根本上來講都是“容積式”的,即靠擠壓空氣的體積來得到壓力的提升,在衡量這些壓縮機的壓縮能力時,往往以“行程容積”的大小來確定壓縮機的型號。雖然有些經過了某些基本換算,做了部分修正(例如有些做了換算到20攝氏度下同等體積的修正),但根本上來說還是容積流量。加上本身單臺的流量較小,設計上已經留有很大的余量,因此實際生產中并沒有遇到太大的流量偏差問題。
一直到 “離心式”空壓機(與“軸流式”同屬于“速度式”)的出現,“流量大戰”開始進入各大設計院工程師的考量。 通常來講,流量計為了測量的統一,特別是自動化的流量計更是做了換算修正,一般測量及指示的結果是換算到“標準狀況”(0攝氏度,1標準大氣壓,干空氣)下的流量,此時,就會產生一些狀態的換算,尤其是在高海拔地區,氣壓較低,流量的修正更為重要。以下就以一個實際的流量計算書來說明問題。
進氣位置 容積流量定義:在當地進氣條件下,壓縮機第一級進口法蘭處測得的空氣流量,一般以lm3/min或者ICFM表示,“I”的視同進口容積流量。因進氣口的位置空氣流量一般很難測量,且其中含有水,在壓縮過程中壓縮機存在著一定的泄漏及冷卻水排出的過程,因此進氣位置的容積流量一般不采用。
進氣狀態 容積流量定義:在當地進氣條件下,壓縮機排氣流量轉換成第一級進口法蘭處進氣狀態下的容積流量,一般以m3/min或者ACFM表示,也稱實際進氣流量。
標準 空氣流量定義:在絕對壓力1個標準大氣壓1.0133bar,溫度為0℃,相對濕度為0%的干空氣流量,一般以Nm3/min表示。
對空壓機要求的標準流量:300Nm3/min,換算成實際進氣流量約為371.4m3/min
以下是以所要求的流量為例,進行的詳細計算過程:
一. 運行條件
- “N”定義的條件
- 1) 1 atm = 101.33 Kpa(A)
- 2) 0 ℃
- 3) 相對濕度0%
- 實際當地大氣壓 99.12Kpa(A)
- 實際進氣溫度 35 ℃
- 實際相對濕度 85%
由于不是干空氣,壓縮機空氣每級冷卻后,都有一部分冷凝水要析出,氣量要損失一部分,故計算時應考慮此方面因素。
查蒸汽分壓表
- 0 ℃時,蒸汽分壓為 0.61 Kpa(A)
- 35 ℃時,蒸汽分壓為 5.62 Kpa(A)
- 35 ℃換算成華氏度95(*9/5+32)查出分壓0.8153PSI,
- 0.8153PSI/14.5*100=5.62 Kpa(A)
二. 計算公式(計算單位統一按英制換算)
- 根據氣體方程式 PV/T = 常數 把進氣流量換算到標準流量。
- (101.33– 0Ⅹ0.61)×V標立 〓 (99.12 – 2 – 0.85×5.62) ×V實際流量
273+0 273+35 - V實際流量= 101.33×300×308/(92.343×293)≈371.4m3/min
蒸汽分壓表 | |
---|---|
℃ | Kpa A |
0 | 0.6108 |
10 | 1.2271 |
15 | 1.7041 |
20 | 2.3368 |
21 | 2.4896 |
22 | 2.6424 |
23 | 2.8124 |
24 | 2.9824 |
25 | 3.1712 |
26 | 3.36 |
27 | 3.56925 |
28 | 3.7785 |
29 | 4.0101 |
30 | 4.2417 |
31 | 4.5177 |
32 | 4.7937 |
33 | 5.0697 |
34 | 5.3457 |
35 | 5.6217 |
36 | 5.97234 |
37 | 6.32298 |
37.5 | 6.4983 |
38 | 6.67362 |
39 | 7.02426 |
40 | 7.3749 |