1. Inferencia de conversión de unidades entre “Nm³/min” y “m³/min”
Sabemos que 1Nm³/min≈1.07m³/min. Entonces, ¿cómo se produjo esta conversión?? En primer lugar, entendamos el concepto de Nm³/min.
La definición del estado estándar del aire es: presión de aire 0.1MPa. La temperatura es 0°C.. Además, la humedad es 0%. En el estado estándar, la densidad del aire es 1.185kg/m³. Si lo usa como unidad de capacidad de aire del compresor de aire y secador, debe escribirse como Nm³/min. Esto es lo que se llama “cubo estándar”.
La ecuación de estado de un gas ideal.:
pV=nRT.
Esta fórmula describe la ley de cambio del estado del gas ideal.. Está resentido por Clapeyron.
Entre ellos:
p es la presión (Pensilvania);
v es el volumen (m³);
n es la cantidad de sustancia (moles);
T es la temperatura absoluta (Kelvin);
R es la constante universal de los gases. (acerca de 8.31);
en ambos estados, la presión, la cantidad de materia, y las constantes son las mismas. La única diferencia es la temperatura. (temperatura termodinámica K).
Derivar: V₁/T₁=V₂/T₂ (eso es, La ley de Guy Lussac).
Asumir: V₁, T₁ son cúbicos estándar, V₂,
T₂ are cubic
Then: V₁: V₂=T₁:
T₂
That is: V₁: V₂=273: 293
Por lo tanto:
V₁≈1.07V₂
Result: 1Nm³/min≈1,07m³/min
Conversión común de unidades de flujo de compresores de aire.:
① 1m3/min = 1000L/min;
② 1Nm3/min = 1.07 m3/min;
③ 1CFM = 0,02832 m3/min;
④ 1M3/min=35.311CFM;
⑤ CFM — pies3/min, pies cúbicos por minuto;
2. Calcule el consumo de combustible de aceite del compresor de aire.
Supongamos que hay un compresor de aire de 8bar.. La potencia es de 250kW.. El caudal de aire de descarga es de 40 m³/min.. Además, el contenido de aceite es 3PPM. Si el compresor de aire funciona durante 1000 horas, ¿Cuántos litros de combustible líquido se consumen teóricamente??
Respuesta:
Consumo de combustible por minuto cúbico —— 3×1,2=3,6 mg/m3；
40 metros cúbicos de consumo de combustible por minuto ——40×3,6/1000=0,144g；
Consumo de combustible para 1000 horas de funcionamiento ——1000×60×0,144=8640g=8,64kg；
Convertir a volumen. Eso es 8,64/0,8=10,8L
(La densidad del aceite lubricante es aproximadamente 0.8)
Por supuesto, Los anteriores son sólo consumos teóricos de aceite.. En la práctica, es mayor que este valor. Porque la capacidad de filtración del elemento del filtro de aceite continúa disminuyendo.. Supongamos calcularlo según 4000 horas. Un compresor de aire de 40 m³/min funciona al menos 40 litros de aceite. Por lo general, los compresores de aire de 40 m³/min se repostan con aproximadamente 10 ~ 12 barriles. (18 litros/barril) por mantenimiento. El consumo de petróleo es aproximadamente 20%.
3. en la meseta, cálculo del consumo de aire del compresor de aire
Calcule el flujo de aire del compresor de aire desde la llanura hasta la meseta.:
Fórmula de referencia: V₁/V₂=R₂/R₁;
V₁ = flujo de aire en el área plana;
V₂ = flujo de aire en el área de la meseta;
R₁ = relación de compresión del plano;
R₂ = relación de compresión de la meseta;
Ejemplo: Hay un compresor de aire de 110kw.. La presión de escape es de 8bar.. Y flujo de aire 20m³/min.. ¿Cuál es el flujo de aire de descarga de esta máquina a una altitud de 2000 metros? (Suponga la presión atmosférica en 2000 metros es 0,85 bar.)
Solución: Según la fórmula V₁/V₂=R₂/R₁;
(etiqueta 1 es simple, 2 es meseta)
V₂=V₁R₁/R₂;
R₁=9/1=9;
R₂=(8+0.85)/0.85=10,4;
V₂ = 20 × 9/10,4 = 17,3 m³/min;
Por lo tanto, el volumen de descarga de este compresor de aire a una altitud de 2000 metros es 17,3m³/min. Significa que si este compresor de aire se usa en el área de la meseta, el flujo de aire se verá significativamente atenuado.
4. Cálculo del consumo de aire de herramientas neumáticas.
El método de cálculo del consumo de aire del sistema de fuente de aire cuando cada dispositivo neumático funciona de forma intermitente.:
Q=0.5ψ×K1×K2×K3×Qmáx. m³/min;
Entre ellos:
Qmáx – el consumo máximo real de aire requerido.
pag – factor de utilización.
Tiene en cuenta factores que no todos los equipos neumáticos utilizarán al mismo tiempo.. El valor empírico del coeficiente es 0.95 a 0.65. En general, Cuantos más dispositivos neumáticos haya, menos se usan al mismo tiempo. Entonces su valor es pequeño.. De lo contrario, su valor es grande. Para 2 dispositivos, llevar 0.95. Para 4 dispositivos, llevar 0.9. Si 6 dispositivos, llevar 0.85. Para 8 dispositivos, llevar 0.8. Por más de 10 dispositivos, llevar 0.65.
K1 – coeficiente de fuga. El valor se selecciona en el rango de 1.2 a 1.5.
K2 – factor de repuesto. El valor se selecciona en el rango de 1.2 a 1.6.
K3 – Coeficiente desigual.
Además, Se considera que existen factores desiguales en el cálculo del consumo medio de aire.. Para garantizar su máximo uso, y su valor se selecciona dentro del rango de 1.2 a 1.4.
5. Cuando el flujo de aire es insuficiente, calcular la diferencia de consumo de aire
A veces, el aumento del equipo neumático provocará un suministro de aire insuficiente. Para mantener la presión de trabajo nominal, ¿Cuánto compresor de aire se necesita agregar?.
Fórmula: ΔQ=Q real – Q original=Q original*(originales – P real)/P real + 0.1013
Entre ellos:
Q real – El flujo del compresor de aire requerido por el sistema en el estado real.;
q originales – El flujo volumétrico del compresor de aire original.;
P real – La presión MPa que se puede alcanzar en condiciones reales.;
originales – La presión de trabajo MPa que se puede lograr con el uso original.;
q – Se debe aumentar el flujo de aire. (m3/min).
Ejemplo: El compresor de aire original es de 10m³/min y 8 bar. Equipo neumático añadido por el usuario.. La presión actual del compresor de aire sólo puede alcanzar 5 bar. Entonces, ¿qué tamaño de compresor de aire necesita agregar para satisfacer la demanda de aire de 8 bar.
Según la fórmula, △Q=10*(0.8-0.5)/(0.5+0.1013)≈4,99 m³/min.
Por lo tanto, al menos necesita un compresor de aire de 4,99m³/min y 8bar.
De hecho, El principio de esta fórmula es el siguiente.: Calcule la diferencia con la presión objetivo como proporción de la presión actual. Aplique esta relación al caudal del compresor de aire actualmente en uso.. Eso es, se obtiene la diferencia con el caudal objetivo.
6. Calcule la potencia específica del compresor de aire de tornillo.
El único criterio para determinar si el compresor de aire de tornillo ahorra energía es el “poder específico”. Supongamos que hay una máquina compresora de aire de tornillo.. Sus parámetros son los siguientes.: flujo de aire = 24m/min, presión de trabajo = 7bar; potencia nominal del motor (potencia nominal de salida o potencia nominal del eje): P = 132kw; h = 94.7% Factor de potencia: cosφ=0,892, factor de servicio SF=1,15 (otros fabricantes también eligen el factor de servicio S.F=1,2).
Basado en los parámetros anteriores, Podemos saber: La potencia de entrada nominal nominal del motor de esta máquina (sin considerar el factor de servicio y a plena carga):
P1 = (potencia de salida nominal del motor P ÷ eficiencia del motor η) = 132kw÷ 94.7%
= 139.39kw
The nominal rated power input of this machine (considerando el factor de servicio y a plena carga):
P2 = (potencia de salida nominal del motor principal P ÷ eficiencia del motor principal η) X (factor de servicio SF-0.05)= (132kilovatios 94.7%) X (1.15 – 0.05)= 153,33kw
(Nota: En teoria, deberíamos considerar un 5% margen al calcular el factor de servicio. Y no se puede calcular en su totalidad.)
La potencia específica nominal del compresor de aire de tornillo. (a 7bar, considerando el factor de servicio y la carga completa): PB1 = P2÷ 24 m3/min = 6,39 kw/( m/min)
En el caso de un compresor enfriado por aire, También es necesario considerar la potencia de entrada del ventilador.. Si el compresor de aire de tornillo está enfriado por aire, La potencia nominal del motor del ventilador es de 4,5 kw., y la eficiencia es 85%, El consumo de energía de entrada del motor del ventilador es:
FP = 4,5 kw ÷ 85%
= 5.29kw
Therefore, la potencia de entrada total nominal de la máquina compresora de aire de tornillo (considerando el consumo de energía del ventilador y el factor de servicio y a plena carga): PZ = P2 + FP = 153.33 + 5.29 = 158.62
kw
The nominal specific power of the screw air compressor air-cooled machine (a 7bar, considerando el factor de servicio y la carga completa): PB2 = PZ÷ 24 m3/min = 158.62 ÷ 24 = 6,61 kw/(m/min).
