ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის ჰაერის ბოლოების სამი ძირითადი შესრულება და სპეციფიკური სიმძლავრე

გაზის შეკუმშვა არის გარე ენერგიის მოხმარების პროცესი, რათა გაზმა მოიპოვოს წნევის პოტენციური ენერგია. კომპრესორი არის შეკუმშული გაზის შემქმნელი. ამიტომ, ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის ჰაერის ბოლოების ძირითადი მუშაობა განუყოფელია ამ ოთხი ასპექტისგან: წნევა, ნაკადი, სიმძლავრე და სპეციფიკური სიმძლავრე.
ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის ჰაერის ბოლოების ძირითადი მახასიათებლები - წნევა

შეკუმშული ჰაერის წნევის პოტენციური ენერგიის მიღება ჰაერის კომპრესორების ყველაზე ძირითადი მახასიათებელია და ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორებიც გამონაკლისი არ არის. ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორების მთავარი ძრავა გარე ენერგიის მოხმარებით ზრდის ჰაერის წნევას. რაც უფრო მაღალია წნევა, მით მეტი ენერგია იხარჯება და მით უფრო მაღალია მთავარი ძრავის მოთხოვნები. როგორც წესი, ჰაერის კომპრესორებს გამომავალი წნევის მიხედვით ოთხ კატეგორიად ვყოფთ:

დაბალი წნევა: 0.2~1.0MPa

საშუალო წნევა: 1.0~10MPa

მაღალი წნევა: 10~100MPa

ულტრა მაღალი წნევა: 100 მპა-ზე მეტი

ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორების გამოსასვლელი წნევა, როგორც წესი, 0.2~4.0 მპა-ს ტოლია, რაც ნიშნავს, რომ მათი მუშაობა, მიზანშეწონილობა და ეკონომიურობა ამ დიაპაზონში უკეთესია. ეს განისაზღვრება კომპრესორის ჰაერის ბოლო ნაწილის სტრუქტურითა და მუშაობის რეჟიმით და ასევე წარმოადგენს წნევის სეგმენტს, რომელზეც ბაზარზე ყველაზე მეტი მოთხოვნაა.

ჰაერის კომპრესორის მიერ უზრუნველყოფილი შეკუმშული ჰაერის წნევა ძირითადად იზომება წნევის თანაფარდობით, რომელიც წარმოადგენს გამოსასვლელი წნევის Pd-სა და შეწოვის წნევა Ps-ს შორის თანაფარდობას. რაც უფრო მაღალია ეს თანაფარდობა, მით უფრო მაღალია გამოსასვლელი წნევა.

ε=Pd/Ps ფორმულა (6)

ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის მთავარი ძრავისთვის არსებობს შიდა წნევის თანაფარდობა და გარე წნევის თანაფარდობა.

შიდა წნევის კოეფიციენტი: მთავარი ძრავის კბილთაშორის მოცულობაში წნევის თანაფარდობა შემწოვ წნევასთან, რომელიც განისაზღვრება შემწოვი და გამონაბოლქვი პორტების პოზიციითა და ფორმით;

გარე წნევის თანაფარდობა: გამონაბოლქვი მილში წნევის თანაფარდობა შემწოვი წნევის მიმართ. სამუშაო პირობებისთვის ან პროცესის მიმდინარეობისთვის საჭირო შემწოვი და გამონაბოლქვი წნევა.

როდესაც შიდა წნევის კოეფიციენტი ≠ გარე წნევის კოეფიციენტის ტოლია, მთავარი ძრავა მეტ ენერგიას მოიხმარს; როდესაც შიდა წნევის კოეფიციენტი ≠ გარე წნევის კოეფიციენტის ტოლია, მთავარი ძრავა საუკეთესო მდგომარეობაშია.

ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის მთავარი ძრავისთვის, როდესაც მთავარი ძრავა, გარემოს ტემპერატურა, შეწოვის წნევა, მთავარი ძრავის სიჩქარე და სხვა ფაქტორები ერთნაირია, რაც უფრო მაღალია გამომავალი წნევა, მით უფრო მაღალია ენერგიის მოხმარება.

ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის ჰაერის ნაკადის ძირითადი მახასიათებლები

ნაკადი, როგორც წესი, შედგება მასობრივი ნაკადისა და მოცულობითი ნაკადისგან. ჰაერის კომპრესორული სისტემების ინდუსტრიულ სპეციფიკაციებსა და სტანდარტებში, ნაკადის გაზომვის მეთოდად, როგორც წესი, ვიყენებთ მოცულობით ნაკადს, რომელსაც ჩემს ქვეყანაში ასევე უწოდებენ გამონაბოლქვის მოცულობას ან სახელობით ნაკადს: საჭირო გამონაბოლქვი წნევის ქვეშ, ჰაერის კომპრესორის მიერ დროის ერთეულზე გამოყოფილი გაზის მოცულობა გარდაიქმნება შემშვები მდგომარეობის მიხედვით, ანუ პირველი საფეხურის შემშვები მილის შეწოვის წნევის მოცულობით მნიშვნელობად და შემწოვი ტემპერატურისა და ტენიანობის მიხედვით. ერთეულია მ3/წთ. მოცულობითი ნაკადი იყოფა ფაქტობრივ მოცულობით ნაკადად და სტანდარტულ მოცულობით ნაკადად.

როგორც წესი, ნიმუშები, შერჩევები და მანქანების სახელწოდების დაფები იყენებენ სტანდარტულ მოცულობით ნაკადს. ინდუსტრიის, რეგიონისა და გამოყენების გამო, შეკუმშული ჰაერის ბაზარზე მოთხოვნის სტანდარტული მოცულობითი ნაკადის ორი განმარტება არსებობს სტანდარტული მდგომარეობის (ტემპერატურა, წნევა და კომპონენტები) განსხვავების მიხედვით:

სტანდარტული მდგომარეობაა წნევა P=101.325 კპა; სტანდარტული ტემპერატურა T=0℃; ფარდობითი ტენიანობა 0%. ის ხშირად გვხვდება სამრეწველო გაზში, ქიმიურ მრეწველობაში ან სატენდერო დოკუმენტებში და მოიხსენიება, როგორც „სტანდარტული კვადრატი“, ჩვეულებრივ, ფორმულის სიმბოლოთი „VN“ და ერთეულით Nm3/წთ.

სტანდარტული მდგომარეობაა წნევა P = 101.325 კპა; სტანდარტული ტემპერატურა T = 20℃; ფარდობითი ტენიანობა 0%. ის ჩვეულებრივ გამოიყენება შეკუმშული ჰაერის ინდუსტრიის სტანდარტებში და მას „სტანდარტული სამუშაო პირობები“ ეწოდება. სიმბოლო, როგორც წესი, არის „V“, ხოლო ერთეულია მ3/წთ.

როგორც წესი, ჩვენს ჰაერის კომპრესორების ინდუსტრიაში გამოყენებული სტანდარტული მოცულობითი ნაკადის სიჩქარე ეს უკანასკნელია. მოცულობითი ნაკადის სიჩქარის გადაყვანა ორ მდგომარეობაში შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით:

V(m3/წთ)=1.0732VN(Nm3/წთ) ფორმულა (7)

ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის მთავარი ძრავისთვის, იმავე სხვა პირობებში, რაც უფრო დიდია როტორის ცენტრის მანძილი, მით უფრო დიდია მისი მოცულობითი ნაკადის სიჩქარე; რაც უფრო მაღალია მთავარი ძრავის ბრუნვის სიჩქარე, მით უფრო დიდია მისი მოცულობითი ნაკადის სიჩქარე.

V მოცულობითი ნაკადის სიჩქარე = qv მთავარი ძრავის შეკუმშვის მოცულობა × n თავის სიჩქარის მაჩვენებელი ფორმულა (8)

qv=CΨqv0Z1n=CΨCn1nλD3 ფორმულა (9)

სადაც Z1 არის მამრობითი როტორის კბილების რაოდენობა; n არის მამრობითი როტორის ბრუნვის სიჩქარე; λ არის როტორის ასპექტის თანაფარდობა; D არის მამრობითი როტორის გარე დიამეტრი.

ამიტომ, ეკონომიის მიზნით, ჩვენ, როგორც წესი, ვამცირებთ მთავარი ძრავების ტიპებს და შეგვიძლია ჰაერის კომპრესორის გამონაბოლქვის მოცულობის რეგულირება მთავარი ძრავის სიჩქარის განსაზღვრით, ბაზრის მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად.

თუმცა, ხრახნიანი კომპრესორის მთავარი ძრავის სიჩქარე არ შეიძლება იყოს უსასრულოდ მაღალი, ჩვეულებრივ, 800-დან 10,000 ბრ/წთ-მდე. ამიტომ, ხრახნიანი მთავარი ძრავის მწარმოებელი ავითარებს მთავარ ძრავებს სხვადასხვა მოცულობითი ნაკადის დიაპაზონით, რათა დააკმაყოფილოს ხრახნიანი კომპრესორის ნაკადის მოთხოვნები.

ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის ჰაერის ბოლოების სპეციფიკური სიმძლავრე და გაანგარიშება

ჰაერის კომპრესორის ჰაერის ბოლო მუშაობისას მოცულობითი ნაკადის მიერ ლილვის სიმძლავრე დროის ერთეულზე მოხმარებული. სპეციფიკური სიმძლავრის ერთეულია: კვტ/(მ3/წთ).

გაანგარიშების ფორმულა შემდეგია:

SER ჰაერის ბოლო = Pd ჰაერის ბოლო/qv ფორმულა (10)

Pd ჰაერის ბოლო – ჰაერის ბოლო ლილვის სიმძლავრე;

qv – ჰაერის ნაკადის მოცულობა დროის ერთეულზე

მისი სპეციფიკური სიმძლავრის მნიშვნელობაა:

SER ჰაერის ბოლო = 117/23.1 = 5.065 (კვტ/(მ3/წთ))

რაც უფრო მცირეა ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორის ჰაერის ბოლოკის სპეციფიკური სიმძლავრე, მით უფრო დაბალია მისი ენერგომოხმარება და მით უკეთესია ჰაერის ბოლოკის მუშაობა. მუდმივი ნაკადის პირობებში, რაც უფრო მაღალია გამომავალი წნევა, მით უფრო დიდია ჰაერის ბოლო ლილვის სიმძლავრე, შესაბამისად, მით უფრო მაღალია მისი სპეციფიკური სიმძლავრე.

თითოეულ ხრახნიან კომპრესორს აქვს ოპტიმალური სპეციფიკური სიმძლავრის მნიშვნელობა, რომელიც დაკავშირებულია მთავარი ძრავის ბრუნვის სიჩქარესთან. როდესაც მთავარი ძრავის ბრუნვის სიჩქარე ძალიან დაბალია, გაჟონვა იზრდება, გაზის მოცულობა მცირდება და სპეციფიკური სიმძლავრის მნიშვნელობა იზრდება; როდესაც მთავარი ძრავის ბრუნვის სიჩქარე ძალიან მაღალია, ხახუნი იზრდება, ლილვის სიმძლავრე იზრდება და სპეციფიკური სიმძლავრის მნიშვნელობა იზრდება. თუმცა, უნდა არსებობდეს ოპტიმალური სიჩქარე, რომლის დროსაც სპეციფიკური სიმძლავრის მნიშვნელობა ყველაზე დაბალი იქნება. სწორედ ამიტომ არ არის აუცილებლად სწორი იმის თქმა, რომ რაც უფრო დიდია მთავარი ძრავა, მით უფრო ენერგოდამზოგავია ის.

ხრახნიანი და ცვლადი სიხშირის კომპრესორების დიზაინის შექმნისას, ჩვენ უნდა უზრუნველვყოთ ხარისხი და ამავდროულად გავითვალისწინოთ მთავარი ძრავის ეკონომიურობა, სტანდარტიზაცია და მოდულარობა. ამიტომ, სხვადასხვა წნევისა და ნაკადის მქონე ხრახნიანი კომპრესორების დიზაინისა და განვითარებისთვის გამოვიყენებთ მთავარი ძრავის სპეციფიკურ სიმძლავრის მრუდს.