計算

一般的

解決壓縮機問題通過使用理想氣體定律的使用已減少到相對簡單的序列，即應用一些基本公式並從一些基本曲線中獲得值。

為了幫助理解這些術語和方程式，本文的第一章涵蓋了一些基本的熱力學。另外，按照事件的順序出現在壓縮機缸可能有助於發展對大多數往複式壓縮機問題中遇到的術語的理解（見圖A-2）。

活塞位移

活塞位移是活塞移位的實際體積，因為它從位置1，底部死亡中心到位置3，頂部死亡中心。活塞位移通常表示為每分鍾流離失所或立方英尺的體積。在雙作用缸的情況下，還包括圓柱端的位移。曲柄端位移當然要小於活塞杆置換量的頭端位移。對於單作用圓柱體：

位置l

這是壓縮衝程的開始。氣缸在吸氣壓力下的氣體充滿電。隨著活塞向2號位置移動，氣體沿1-2行被壓縮。

ouchuftsi inle？

位置2

在這一點上，氣缸中的壓力已大於排放線的壓力«，導致放電閥打開，並允許將氣體的原始電荷（現在處於排放壓力下）移至排放線。

Oiseuse J入口

位置3

在這裏，活塞已經完成了排放中風，一旦開始返回中風，氣缸中的壓力就會掉落，關閉了排放閥。請注意，活塞末端和氣缸末端之間的氣體體積。這被稱為間隙量。請注意，隨著活塞向4號位置移回位置，這一量的氣體沿3-4線擴展。

位置4

在蒂布（Thib吸氣閥為了打開並允許新的氣體電荷被帶入氣缸中}，活塞返回到1點，即壓縮衝程的開始。

圖A-2。

與活塞位置相關的理想PV-DIAGRAM。

在哪裏：

ahe =活塞的頭端區域，平方英寸。

s =中風，英寸。PD = CFM中的活塞位移。

用於雙作用圓柱體：

_ AHB X S X RPM電弧X S X RPM

= -Hi-----™ +（A_6）

1728 1728

1728年

ar =杆麵積，平方英寸。壓縮率

P2/PJ是排放壓力與吸氣壓力的比率，兩種壓力表示絕對壓力。在PV圖（圖A-2，位置3）中，線2-3處於放電壓力下，第4-1線在吸氣壓力下。

應該強調的是，壓縮比不受壓縮機的控製，而是由壓縮機吸入和排放時的係統條件控製。在壓縮過程中，氣缸壓力將升高，直到足夠高以使氣體通過閥並進入係統。在膨脹過程中，氣缸壓力將降低，直到係統可以將氣體迫使氣缸並保持壓力。自然，壓縮比不能是無限的。隨著壓縮比在恒定吸力壓力下的增加，活塞杆負載NG會增加，活塞杆將失敗。此外，提供的氣缸冷卻對於與較高的壓縮比相關的排放溫度可能不足。然而，機器將始終嚐試達到係統壓縮比。

在多階段壓縮機上，每個階段的實際壓縮比都是自決的，因為來自低壓氣缸的所有氣體都必須穿過較高的壓力缸。每個階段的壓縮比不會與係統壓力比的成比例變化，但是如果由於活塞環的吹動或閥門故障，任何階段的效率降低，則會發生明顯變化。

間隙百分比

清除百分比用於計算圓柱體的體積效率。它是清除量與活塞位移的比率，稱為百分比：

清除量（in.3）活塞位移（in.3）

間隙體積是位於位置3的圓柱端剩餘的體積，圖A-2，包括閥門和閥門端口。

圓柱體兩端之間的間隙百分比有所不同，因此在計算中分別考慮每個圓柱體，盡管可以平均。清除百分比是對壓縮機計算的重要信息。因此，應將其指定為所有購買壓縮機所需的銘牌信息。為了估計目的，如果清除尚不清楚，則合理的假設是15％的間隙。

體積效率

體積效率是將實際氣體吸收到氣缸活塞位移的比率，為百分比。參考圖A-2，位置3，體積效率代表距離4至1，由中風劃分。從理論上講，這是由等式e = 100 c1％表示的

在實際機器中，其他因素會影響體積效率。這些因素是整個閥門，活塞環的泄漏，除了傳入氣體的加熱效果外

iting溫度和杆負荷，前麵討論。此外，可以通過在每個階段具有相同的比率來節省馬力。該比率可以通過以下公式計算：

階段比率= [總比率]

其中n =階段數

一般而言，在過程工作中，每個階段的比率很少超過3.5或3.6。往複運動馬力的基本方程是：

ACFM X 144 X P，33000

該方程已被修改並繪製為曲線，使用每天14.6 PSIA和吸入溫度的每天百萬立方英尺的容量。該曲線在圖A-4中給出。

這種馬力是理論上的，必須通過可壓縮性，閥效率和機械效率來修改。

閥效率允許整個閥的壓降，這會導致圓柱體內的排放量和更低的吸入壓力，而不是提供給壓縮機的閥。這可以從數字A-5和A-6中找到。

機械效率基於曲軸箱的功率損失，通常預計效率為95％。然後，實際馬力可以按以下方式計算：

MMSCFD

MMCFD

閥門

機械。eff。

在哪裏，MMSCFD是每天14.4 psia和60°F時每天的標準立方英尺。

以上方程應用於尋找馬力。對於現有機器，已知位移，可以計算體積效率：

圖A-4。每MMCFD（每天百萬立方英尺），壓縮比和K值的馬力關係。

TSTD。

P，1440

然後

hpact =位移（cfm）x —————— x ^-p-act f mmcfd 104

2z，x閥門X機械。eff。

G 3					y s
■t — r〜i■1，t _“ - t 必須添加吸力和排出閥。如果吸力和速度相同，則兩倍。
					，0

5000 6000 7000 API閥速度

9000

5000 6000 7000 API閥速度

9000

圖A-5。閥損失是氣體分子量和速度的函數。

圖A-6。閥門效率與典型空氣壓縮機的閥損耗因子和壓縮率有關。

機器可以根據表A-L進行大小。不同的製造商可能與這些尺寸略有不同。

典型的回報壓縮機設計美國建造機器的數據

	惠普per	最大HP	杆尺寸	杆負荷	速度
中風	中風	每台機器	（在。）	（磅）	（RPM）
9	250	500	2-區	20,000	600
12	300	1000	2-a	30,000	400
14	500	1500	3	45,000	327
16	750	3500	3	75,000	300
18	1000	6000	4	1000,000	277

表A-2顯示了前麵討論的幾個參數的相對影響或重要性。

表A-2

不同的設計參數與壓縮比的關係

什麼重要？壓縮更重要

比率因子

很高	（10-30）	清除
高的	（8-10）	清除，主要是
		有點閥門
緩和	（最多5）	平衡，全部相等
低的	（2個或更少）	閥

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