空气压缩机轴功率如何计算?
空气压缩机的压缩轴功率如何计算?这里以螺杆式压缩机为例,介绍螺杆空压机的压缩轴功率计算方法:
螺杆式压缩机需要确定被压缩制冷剂气体蒸发与压缩的压力比,对于高温库,氨在-10℃时的蒸发压力为0.29075MPa,冬季的理想冷凝温度可达 0℃,此时冷凝压力0.42941MPa,压力比1:1.48;夏季的冷凝压力在加大冷凝器及对冷却水进行良好冷却时,可控制在1.3123MPa冷 凝温度34℃,压力比1:4.51,下面通过计算说明这种软配合。
螺杆压缩机轴功率计算公式如下:
这里有几个单位换算:
1JN·m;MPa106N/m2;PV - MPa·m3/h106N·m106J106W/3600。
此情况下8AS12.5型压缩机的多变压缩轴指示功为: ( V 1 566m3/h 。)
当冷凝温度为0℃时:P10.29075MPa υ10.41823m3/kg
P2 0.42941MPa υ20.28929 m3/kg
代入(4-21) 得:n1.058 代入(4-30)得: W S.N -18.011kw。
当冷凝温度为34℃时: P10.29075MPa υ10.41823m3/kg
P2 1.31230MPa υ20.09842 m3/kg
代入(4-21) 得:n1.0417 代入(4-30)得: W S.N -71.028kw。
计算结果说明,压缩机轴功随冷凝压力相应变化。
下面再分析双级压缩的情况:
对于蒸发温度-33℃的氨蒸汽,蒸发压力0.10133MPa,冷凝温度40℃时,冷凝压力1.5553MPa,压力比达15.349倍。根据活塞式 压缩机性能,氨气压力的压缩比大于8,需要双级压缩,否则出现排气温度过高,制冷效率下降。两级压缩,有一个中间压力:所谓中间压力,1、总轴功 小,效率;2、两级轴功相等;3、两级压缩比相等。
P2中 Pk·P0 Pk冷凝压力; P0蒸发压力。在冷库制冷的实际操作中,由于高、低压机配搭不同及Pk、P0 不断变化, P中 不是一个定值。
其次,高压机还要吸收中间冷却器蒸发的氨气,根据冷凝压力调整压缩机配合比都会使中间压力偏移。有关教科书仅探讨了特定条件的中间压力,见下面介绍:
一般的教科书及制冷手册以此公式求出中间压力,论证终结。
而在实际运行中,高、低压机的容积比有显著变化,中间压力偏差悬殊。
我们可以利用理论中间压力下,双级与单级总功率不变,各级压缩轴功率相等的理论,按定温压缩,解出中间压力。
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