[其他]气体循环压缩机的节能改造方法无效
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 | ||
本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))
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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