[其他]气体循环压缩机的节能改造方法无效

专利信息
申请号: 85108356 申请日: 1985-11-08
公开(公告)号: CN85108356A 公开(公告)日: 1987-05-13
发明(设计)人: 陈克明 申请(专利权)人: 陈克明
主分类号: F04B39/00 分类号: F04B39/00
代理公司: 辽宁专利事务所 代理人: 李宗津
地址: 辽宁省沈阳市*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 气体 循环 压缩机 节能 改造 方法
【说明书】:

发明属于气体压缩设备的改造。

气体压缩机是现代工业中广泛使用的一种设备,在采矿、冶金、石油、化工、机械、建筑等部门使用着各种类型的气体压缩机,气体压缩机消耗的能量是很大的。如1000台排气压力为9公斤/厘米2,排气量为20米3/分的压缩机就需12.5万千瓦的动力,因而注意提高气体压缩机的效率对于国民经济建设具有重大的意义。

在气体压缩机的设计中,通常认为容积系数λv是一个影响最大的因素,容积系数λv用下式表示:

λv=1-α(ε 1/(m) -1)

式中:a= (气缸的余隙容积(米3))/(气缸的工作容积(米3))

ε:气缸的公称压力比

m:膨胀过程指数

从上式看出余隙容积变大则使压缩机的容积流量降低,影响了效率。一般的压缩机的压力比为3左右,膨胀过程指数为1.3左右,当相对余隙容积为0.1时,λv=0.8672,即容积流量降低13.28%,所以余隙容积不宜过大,因而也就限制了气阀和气阀通道尺寸的加大。目前对于20~321公斤/厘米2的压缩机,一般设计相对余隙容积为0.12~0.16,但用这个数值来设计循环压缩则是错误的,因为从理论上分析,循环压缩机压比小、余隙容积对容积流量的影响极小,余隙容积即使大一些也无妨。试以285/320的循环机为例计算:

ε=321÷286=1.122

假定相对余隙容积为1;

λv=1-1×(1.122 1/1.3 -1)=0.90713

容积系数λv仍然很大,而且实际的任何一个设计相对余隙容积都不会大到1,由此看出循环压缩机即使减少余隙容积,也不会明显提高循环机的效率。另一方面,循环压缩机由于压比小,压缩功小,如果一味追求减小余隙容积而造成气阀通道小,导致气阀阻力损失大,那么设计出的循环压缩机的效率就低。

本发明针对目前使用的低效循环压缩机提出一种改造方案,加大气阀和阀室通道。降低气体在气阀通道中的流速,以减少阻力损失,提高循环压缩机的效率。

本发明的气体循环压缩机的增效改造方法不考虑气缸余隙容积,尽量加大气阀和阀室通道的尺寸,降低气阀阻力损失。受气缸设计强度限制,阀隙流速的降低有一定限度,一般的循环压缩机都可以把阻力损失降到0.1个大气压以下。假定阻力损失为0.1大气压,在进排气压为285/320时,相对损失为0.03125%及0.035%,而不是设计手册上所标明的1%及2%,这对提高循环压缩机的效率有重要的意义。

理论等温功Wis=PsVsln (Pd)/(Ps)

W′is=PsVsln (Pd(1+δd))/(Ps(1-δs))

W ′i sW i s = l nP dP s+ l n (1 + δ d1 - δ s )l nP dP s = 1 + l n1 + δ d1 - δ sl nP dP s ]]>

式中:Ps为进气压;

Pd为排气压;

Vs为进气比容;

ε为名义压比、等于 (Pd)/(Ps)

δs、δd为相对气阀阻力损失,

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