Calcul de la puissance et de la décharge du compresseur d’air à vis en échange de la quantité d’air d’admission

La conversion entre la puissance, le débit d’échappement (échappement) et le débit d’admission d’un compresseur d’air à vis implique de nombreux paramètres et conditions de travail. Voici la méthode de calcul détaillée et la dérivation de la formule :

I. Définition des paramètres de base

1. Puissance (p)
   La puissance de la plaque d’identification du moteur d’entraînement, généralement en kW, reflète la consommation d’énergie du compresseur d’air.

2. Volume d’échappement (q2)
   Volume d’air comprimé déchargé par unité de temps (converti à l’état d’admission d’air), en m3 / min.

3. Volume d’air d’admission (Q1)
   Volume d’air entrant dans le compresseur d’air en unité de temps (état de fonctionnement réel), unité m3 / min.

II. Formule de relation de conversion

1. Relation entre la puissance et le dégagement

Selon la conservation de l’énergie et l’efficacité du compresseur d’air :

p=367Q2 ⋅P2 ⋅k (kW)

• P2 Pression d’échappement (MPa)
• k: indice d’isolation thermique (l’air prend 1,4)
• 367: coefficient de conversion unitaire (m3 / min · MPa en kW)

2. Relation entre le volume d’échappement et le volume d’admission

Considérez le taux de compression et la perte de fuite :

Q1 =T2 ⋅ηV Q2 ⋅T1 ⋅(P2 P1 )1/k

• T1 ,T2 Température d’entrée et d’échappement (K)
• ηV Efficience volumétrique (typique 0,85 – 0,95)
• P1 ,P2 : Pression d’admission et d’échappement (pression absolue, Pa)

Exemple d’étape de calcul

Condition connue：

• Puissance p=22kW
• Pression de décharge P2 =0.8MPa
• Pression d’air d’entrée P1 =0.1MPa(Pressure atmosphérique)
• Température d’entrée T1 =293K KTempérature de décharge T2 =313K K
• Efficience volumétrique ηV =0.9

Calculer les objectifsVolume d’air d’entrée Q1

1. Calcul des décharges Q2
   Déformation par la formule de puissance :

Q2 =P2 ⋅kp⋅367 =0.8×1.422×367 ≈7.14m3 / min

2. Calcul de la correction du rapport de compression

(P2 P1 )1/k=(0.80.1 )1/1.4≈0.62

3. Formule d’admission d’air substituée

Q1 =313×0.97.14×293 ×0.62≈4.89m3 / min

IV. Facteurs clés d’influence

1. Correction de températureL’augmentation de la température d’admission entraînera une diminution de la densité, augmentant ainsi la quantité d’admission.
2. Perte de fuite: lorsque l’efficacité volumétrique est réduite, une compensation de vitesse de rotation plus élevée est nécessaire pour augmenter la consommation d’énergie.
3. Ratio de pressionLa demande d’air d’admission augmente exponentiellement lorsque le rapport de compression augmente.

V. Suggestions d’application d’ingénierie

1. Sélection de type VérificationL’admission réelle doit tenir compte de la correction de l’altitude (par exemple, l’air est mince dans les zones de plateau).
2. Surveillance de l’efficacité énergétique: Installez un débitmètre et un capteur de pression pour calculer l’efficacité du compresseur d’air en temps réel.
3. Économie d’énergie transformationRéglez la quantité d’air d’admission par le contrôle de fréquence variable, évitant le « grand cheval à la voiture ».

ConclusionsLa puissance, le débit d’échappement et le débit d’admission du compresseur d’air à vis peuvent être convertis par la formule théorique, mais doivent être modifiés en fonction des paramètres de fonctionnement. Il est suggéré d’optimiser la stratégie de sélection et d’exploitation de l’équipement en utilisant l’acquisition de données du capteur et l’analyse de l’efficacité dans l’application pratique.