Асноўныя фактары, якія ўплываюць на эфектыўнасць двухступеністых паветраных кампрэсараў: комплексны аналіз ад структуры да ўмоў працы .
Працоўная эфектыўнасць двухступеньчатага кампрэсара (звычайна вымяраецца як удзельная магутнасць у кВт/(м ³ /мін), дзе меншыя значэнні паказваюць больш высокую эфектыўнасць) не з'яўляецца фіксаваным параметрам. Ён вызначаецца больш чым 10 найважнейшымі фактарамі па чатырох вымярэннях: канструктыўная канструкцыя абсталявання, працоўныя параметры, стан тэхнічнага абслугоўвання і знешнія ўмовы працы. Гэтыя фактары ўплываюць на канчатковую эфектыўнасць праз такія механізмы, як страта магутнасці пры сціску, рассейванне цяпла і супраціў паветранаму патоку. Канкрэтная разбіўка выглядае наступным чынам:
1. Структура абсталявання і канструкцыя асноўных кампанентаў: «прыроджаная дэтэрмінанта» эфектыўнасці
Асноўная перавага двухступеністага сціску вынікае з канструкцыі "двухступеністае сціск + прамежкавае астуджэнне", але калі канструкцыя структуры або кампанента неразумная, гэта наўпрост анулюе перавагу ці нават прывядзе да зніжэння эфектыўнасці, чым у высакаякасных аднаступеністых мадэляў:
1. Разумнае размеркаванне межступенчатой ступені сціску
У двухступеністых сістэмах сціску агульная ступень сціску (адносіны ціску на ўваходзе да выхаду) павінна быць належным чынам размеркавана паміж «ступенню нізкага ціску» і «ступенню высокага ціску». Ідэальная канфігурацыя прадугледжвае амаль аднолькавыя ступені сціску для абедзвюх прыступак (напрыклад, 4:2 для агульнай ступені 8 ці наадварот), што патрабуе разліку на аснове уласцівасцей газу. Калі размеркаванне становіцца незбалансаваным (напрыклад, празмерная ступень сціску на ступені нізкага ціску), гэта можа прывесці да «перавышэння сціску» на адной ступені. Гэта прыводзіць да непатрэбнага спажывання энергіі і рэзкага павышэння тэмпературы выхлапных газаў (патэнцыйна перавышае 120 ° C), што прыводзіць да зніжэння эфектыўнасці і паскарэння старэння кампанентаў.
Прыклад: для двухступеньчатага кампрэсара з агульнай ступенню сціску 10, калі для ступені нізкага ціску ўстаноўлена значэнне 8, а для ступені высокага ціску - 1,25, тэмпература выхлапных газаў ступені нізкага ціску будзе на 30-40 ℃ вышэй, чым пры збалансаваным размеркаванні, а ўдзельная магутнасць павялічыцца на 8%-12%.
2. ККД прамежкавага ахаладжальніка
Асноўным прынцыпам энергазберажэння двухступенчатага сціску з'яўляецца "прамежкавае астуджэнне": пасля выхлапу прыступкі нізкага ціску тэмпература газу астуджаецца да тэмпературы навакольнага асяроддзя (ідэальная розніца тэмператур ≤ 10 ° C) праз ахаладжальнік перад уваходам у прыступку сціску высокага ціску. Больш нізкія тэмпературы павялічваюць шчыльнасць газу, памяншаючы працу сціску, неабходную на этапе высокага ціску. Аднак, калі кулер пакутуе ад накіпу (выкліканага дрэннай якасцю вады), закаркаванні рэбер (з-за празмернай колькасці пылу) або адмовы вентылятара, эфектыўнасць астуджэння зніжаецца (розніца тэмператур >20 ° C), што прыводзіць да павелічэння на 15%-25% працы сціску высокага ціску і значнага зніжэння агульнай эфектыўнасці.
3. Прадукцыйнасць асноўных кампанентаў (ротар, падшыпнік, ушчыльненне)
Дакладнасць ротараў Інь-Ян: зазор ротара двухступеністых мадэляў (асабліва шрубавых) павінен кантралявацца ў межах 0,02-0,05 мм. Калі зазор занадта вялікі (напрыклад, пры працяглым зносе), гэта прывядзе да "рэфлюксу газу" (уцечка газу пад высокім ціскам назад у камеру нізкага ціску), і аб'ёмная эфектыўнасць знізіцца на 5%-15%;
Тып падшыпніка і змазка: высакаякасныя падшыпнікі качэння (напрыклад, SKF, NSK) маюць на 30% меншы каэфіцыент трэння, чым стандартныя падшыпнікі. Недастатковая змазка (нізкі ўзровень алею або пагаршэнне якасці алею) павялічвае страты на трэнне, што прыводзіць да павелічэння спажывання магутнасці вала на 8%-12%.
Цэласнасць ушчыльнення: Калі ўшчыльненні (напрыклад, ушчыльняльныя кольцы, механічныя ўшчыльненні) ва ўпускных клапанах, выпускных клапанах і міжступеньчатых трубаправодах старэюць і працякаюць, гэта можа прывесці да «недастатковага забору паветра» або «страты ціску», у выніку чаго фактычны аб'ём выхлапу будзе на 10%-20% ніжэйшы за намінальнае значэнне, што ўскосна зніжае эфектыўнасць.
2. Налада параметраў працы: «ключ да пост-набытай рэгуляцыі» эфектыўнасці
Нават калі структура абсталявання высокай якасці, калі працоўныя параметры не адпавядаюць рэальным патрабаванням, гэта таксама прывядзе да "неэфектыўнага спажывання энергіі", у асноўным з удзелам 3 асноўных параметраў:
1. Настройка ціску выхлапных газаў: "Занадта высокае - марнаванне"
Ціск нагнятання двухступеністага паветранага кампрэсара павінен быць усталяваны ў адпаведнасці з фактычнымі патрабаваннямі (напрыклад, калі карыстальніку патрабуецца 0,7 МПа, зададзенае значэнне павінна быць ≤ 0,8 МПа). Занадта высокая ўстаноўка (напрыклад, 0,9 МПа) прывядзе да «празмернага сціску» — з кожным павелічэннем на 0,1 МПа ўдзельная магутнасць павялічваецца прыкладна на 5%-8% (паколькі праца сціску газу залежыць ад ціску ў геаметрычнай прагрэсіі). Напрыклад, калі ў майстэрні патрабуецца падача паветра з ціскам 0,6 МПа, але памылкова ўстаноўлена значэнне 0,9 МПа, гадавы кошт электраэнергіі можа змарнаваць дзясяткі тысяч юаняў.
2. Адпаведнасць хуткасці нагрузкі: "Адхіленне ад праектнай кропкі азначае неэфектыўнасць"
Двухступеністыя машыны працуюць у аптымальным дыяпазоне нагрузак (звычайна 70%-90%), дзе суадносіны фактычнага аб'ёму выхлапу і намінальнага аб'ёму выхлапу дасягае максімальнай эфектыўнасці. Калі каэфіцыент нагрузкі апускаецца ніжэй за 50 % (напрыклад, пры выкарыстанні буйнагабарытных блокаў для малых аб'ёмаў), ствараецца сцэнар "конь, які цягне вазок" — спажыванне электраэнергіі на халастым ходзе рухавіка ўзрастае да 30-50 % ад намінальнай магутнасці. І наадварот, перавышэнне каэфіцыента нагрузкі на 100% (напрыклад, празмернае выкарыстанне газу) выклікае перагрузку рухавіка, прымушаючы павялічваць ступень сціску, што прыводзіць да скокаў тэмпературы і хуткага зніжэння эфектыўнасці.
Прыклад: для мадэлі з намінальнай прапускной здольнасцю выхлапу 10 м³ /мін, калі патрабуецца толькі 4 м³ /мін (нагрузка 40%), удзельная магутнасць будзе на 12-18% вышэй аптымальнай нагрузкі.
3. Частата запуску і прыпынку: "Часты старт і прыпынак выклікае вялікія страты"
Пры запуску двухступеністага паветранага кампрэсара (асабліва мадэляў прамысловай частоты) ток дасягае 5-7-кратнага намінальнага. Адзін запуск спажывае столькі ж энергіі, колькі «10-15 хвілін працы без нагрузкі». Частыя цыклы старт-стоп (больш за 3 разы на гадзіну), выкліканыя ваганнямі патрэбы ў паветры, прыводзяць да дадатковага спажывання энергіі на 15-20%. Гэта не толькі паскарае старэнне такіх кампанентаў, як рухавікі і кантакторы, але і ўскосна зніжае доўгатэрміновую эфектыўнасць працы.
