स्क्रू एअर कंप्रेसरच्या एअर एंडची तीन मूलभूत कार्यक्षमता आणि विशिष्ट शक्ती

वायू संकुचित करणे ही एक अशी प्रक्रिया आहे, ज्यामध्ये बाह्य ऊर्जा वापरून वायूला दाब व स्थितिज ऊर्जा प्राप्त करून दिली जाते. कंप्रेसर हा संकुचित वायूचा निर्माता आहे. त्यामुळे, स्क्रू एअर कंप्रेसरच्या एअर एंडची मूलभूत कार्यक्षमता दाब, प्रवाह, शक्ती आणि विशिष्ट शक्ती या चार बाबींपासून अविभाज्य आहे.
स्क्रू एअर कंप्रेसरच्या एअर एंडची मूलभूत कार्यक्षमता – दाब

संपीडित हवेची दाब स्थितीज ऊर्जा मिळवणे हे एअर कंप्रेसरचे सर्वात मूलभूत कार्य आहे, आणि स्क्रू एअर कंप्रेसरही याला अपवाद नाहीत. स्क्रू एअर कंप्रेसरचे मुख्य इंजिन बाह्य ऊर्जा वापरून हवेचा दाब वाढवते. दाब जितका जास्त, तितकी जास्त ऊर्जा वापरली जाते आणि मुख्य इंजिनकडून असलेल्या गरजाही तितक्याच जास्त असतात. सामान्यतः आपण आउटपुट दाबानुसार एअर कंप्रेसरचे चार प्रकारांमध्ये वर्गीकरण करतो:

कमी दाब: ०.२~१.० एमपीए

मध्यम दाब: १.०~१० एमपीए

उच्च दाब: १०~१०० एमपीए

अति उच्च दाब: १०० MPa पेक्षा जास्त

स्क्रू एअर कंप्रेसरचा आउटपुट दाब सामान्यतः ०.२~४.० MPa असतो, याचा अर्थ या श्रेणीमध्ये त्यांची कार्यक्षमता, व्यवहार्यता आणि किफायतशीरपणा अधिक चांगला असतो. हे कंप्रेसरच्या एअर एंडच्या रचनेवर आणि कार्यपद्धतीवर अवलंबून असते, आणि बाजारात सर्वाधिक मागणी असलेला हाच दाबाचा विभाग आहे.

एअर कंप्रेसरद्वारे पुरवला जाणारा संकुचित हवेचा दाब मुख्यत्वे दाब गुणोत्तराने मोजला जातो, जे आउटपुट दाब Pd आणि सक्शन दाब Ps यांचे गुणोत्तर असते. हे गुणोत्तर जितके जास्त, तितका आउटपुट दाब जास्त असतो.

ε=Pd/Ps सूत्र (6)

स्क्रू एअर कंप्रेसरच्या मुख्य इंजिनमध्ये अंतर्गत दाब गुणोत्तर आणि बाह्य दाब गुणोत्तर असतात.

अंतर्गत दाब गुणोत्तर: मुख्य इंजिनच्या दातांमधील जागेतील दाब आणि शोषण दाब यांचे गुणोत्तर, जे शोषण आणि निष्कासन छिद्रांच्या स्थिती आणि आकारावरून निर्धारित केले जाते;

बाह्य दाब गुणोत्तर: एक्झॉस्ट पाईपमधील दाब आणि सक्शन दाब यांचे गुणोत्तर. ऑपरेटिंग परिस्थिती किंवा प्रक्रिया प्रवाहासाठी आवश्यक असलेले सक्शन आणि एक्झॉस्ट दाब.

जेव्हा अंतर्गत दाबाचे गुणोत्तर बाह्य दाबाच्या गुणोत्तरापेक्षा वेगळे असते, तेव्हा मुख्य इंजिन जास्त ऊर्जा वापरते; जेव्हा अंतर्गत दाबाचे गुणोत्तर बाह्य दाबाच्या गुणोत्तराइतके असते, तेव्हा मुख्य इंजिन सर्वोत्तम स्थितीत असते.

स्क्रू एअर कंप्रेसरच्या मुख्य इंजिनसाठी, जेव्हा मुख्य इंजिन, सभोवतालचे तापमान, शोषण दाब, मुख्य इंजिनचा वेग आणि इतर घटक समान असतात, तेव्हा आउटपुट दाब जितका जास्त असतो, तितका वीज वापर जास्त असतो.

स्क्रू एअर कंप्रेसरच्या एअर एंड फ्लोची मूलभूत कार्यक्षमता

प्रवाह सामान्यतः वस्तुमान प्रवाह आणि आकारमान प्रवाह यांनी बनलेला असतो. एअर कंप्रेसर सिस्टीमच्या औद्योगिक विनिर्देश आणि मानकांमध्ये, आम्ही सामान्यतः प्रवाह मोजण्याची पद्धत म्हणून आकारमान प्रवाहाचा वापर करतो, ज्याला आमच्या देशात एक्झॉस्ट व्हॉल्यूम किंवा नेमप्लेट फ्लो असेही म्हणतात: आवश्यक एक्झॉस्ट दाबाखाली, एअर कंप्रेसरद्वारे प्रति युनिट वेळेत बाहेर टाकल्या जाणाऱ्या वायूच्या आकारमानाचे रूपांतर इनटेक स्थितीत केले जाते, म्हणजेच, पहिल्या टप्प्यातील इनटेक पाईपवरील सक्शन दाब आणि सक्शन तापमान व आर्द्रता यांच्या आकारमान मूल्यावर आधारित असते. याचे एकक m³/min आहे. आकारमान प्रवाहाचे विभाजन प्रत्यक्ष आकारमान प्रवाह आणि मानक आकारमान प्रवाह यामध्ये केले जाते.

सामान्यतः, नमुने, निवड आणि मशीनच्या नेमप्लेट्समध्ये मानक व्हॉल्यूम फ्लो वापरला जातो. उद्योग, प्रदेश आणि वापरामुळे, कॉम्प्रेस्ड एअर मार्केटमधील मागणीमध्ये मानक व्हॉल्यूम फ्लोच्या मानक स्थितीतील (तापमान, दाब आणि घटक) फरकानुसार दोन व्याख्या आहेत:

मानक स्थिती म्हणजे दाब P=१०१.३२५ केपीए; मानक तापमान T=०℃; सापेक्ष आर्द्रता ०%. हे अनेकदा औद्योगिक वायू, रासायनिक उद्योग किंवा निविदा दस्तऐवजांमध्ये आढळते, ज्याला "मानक वर्ग" (standard square) म्हणून संबोधले जाते, सामान्यतः "व्हीएन" (VN) या सूत्र चिन्हाने आणि Nm3/min या एककाने दर्शविले जाते.

मानक स्थिती म्हणजे दाब P = 101.325 KPa; मानक तापमान T = 20℃; सापेक्ष आर्द्रता 0%. हे सहसा संकुचित हवा उद्योगाच्या मानकांमध्ये वापरले जाते आणि याला "मानक कार्य परिस्थिती" म्हटले जाते. याचे चिन्ह सहसा "V" असते आणि एकक m³/min असते.

सामान्यतः, आमच्या एअर कंप्रेसर उद्योगात वापरला जाणारा मानक व्हॉल्यूम फ्लो रेट हा नंतरचा असतो. दोन अवस्थांमधील व्हॉल्यूम फ्लो रेटचे रूपांतरण खालील सूत्राने मोजले जाऊ शकते:

V(m3/min)=1.0732VN(Nm3/min) सूत्र (7)

स्क्रू एअर कंप्रेसरच्या मुख्य इंजिनसाठी, इतर सर्व परिस्थिती समान असताना, रोटरच्या केंद्रांमधील अंतर जितके जास्त असेल, तितका त्याचा व्हॉल्यूम फ्लो रेट जास्त असतो; आणि मुख्य इंजिनचा वेग जितका जास्त असेल, तितका त्याचा व्हॉल्यूम फ्लो रेट जास्त असतो.

V व्हॉल्यूम प्रवाह दर = qv मुख्य इंजिन कॉम्प्रेशन व्हॉल्यूम × n हेड स्पीड सूत्र (8)

qv=CΨqv0Z1n=CΨCn1nλD3 सूत्र (9)

येथे Z1——मेल रोटरच्या दातांची संख्या; n——मेल रोटरचा वेग; λ——रोटरचे गुणोत्तर; D——मेल रोटरचा बाह्य व्यास.

त्यामुळे, खर्चात बचत करण्यासाठी, आम्ही सहसा मुख्य इंजिनचे प्रकार कमी करतो आणि बाजाराची मागणी पूर्ण करण्यासाठी मुख्य इंजिनचा वेग निश्चित करून एअर कंप्रेसरच्या एक्झॉस्टचे प्रमाण समायोजित करू शकतो.

तथापि, स्क्रू कंप्रेसरच्या मुख्य इंजिनचा वेग अमर्याद असू शकत नाही, तो सामान्यतः ८०० ते १०,००० आरपीएमच्या दरम्यान असतो. त्यामुळे, स्क्रू कंप्रेसरच्या प्रवाहाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, स्क्रू मुख्य इंजिन निर्माता वेगवेगळ्या व्हॉल्यूम फ्लो रेंजची मुख्य इंजिने विकसित करतो.

स्क्रू एअर कंप्रेसरच्या एअर एंडची विशिष्ट शक्ती आणि गणना

जेव्हा एअर कंप्रेसरचा एअर एंड कार्यरत असतो, तेव्हा प्रति युनिट वेळेत व्हॉल्यूम फ्लोद्वारे वापरली जाणारी शाफ्ट पॉवर. विशिष्ट पॉवरचे एकक आहे: kW/(m3/min).

गणनेचे सूत्र खालीलप्रमाणे आहे:

SER एअर एंड = Pd एअर एंड/qv सूत्र (10)

Pd एअर एंड – एअर एंड शाफ्ट पॉवर;

qv – प्रति एकक वेळेत हवेचा अंतिम आकारमान प्रवाह

त्याचे विशिष्ट शक्ती मूल्य आहे:

SER एअर एंड = 117/23.1 = 5.065 (kW/(m3/min))

स्क्रू एअर कंप्रेसरच्या एअर एंडचे विशिष्ट शक्ती मूल्य जितके कमी असते, तितका त्याचा ऊर्जा वापर कमी होतो आणि एअर एंडची कार्यक्षमता अधिक चांगली असते. स्थिर प्रवाहाच्या स्थितीत, आउटपुट दाब जितका जास्त असतो, तितकी एअर एंड शाफ्टची शक्ती जास्त असते, त्यामुळे त्याचे विशिष्ट शक्ती मूल्यही जास्त असते.

प्रत्येक स्क्रू कंप्रेसरचे एक इष्टतम विशिष्ट शक्ती मूल्य असते, जे मुख्य इंजिनच्या गतीशी संबंधित असते. जेव्हा मुख्य इंजिनची गती खूप कमी असते, तेव्हा गळती वाढते, वायूचे प्रमाण कमी होते आणि विशिष्ट शक्ती मूल्य वाढते; जेव्हा मुख्य इंजिनची गती खूप जास्त असते, तेव्हा घर्षण वाढते, शाफ्टची शक्ती वाढते आणि विशिष्ट शक्ती मूल्य वाढते. परंतु एक अशी इष्टतम गती असलीच पाहिजे, ज्यामुळे विशिष्ट शक्ती मूल्य सर्वात कमी होते. म्हणूनच, 'मुख्य इंजिन जितके मोठे, तितकी ऊर्जा बचत जास्त' असे म्हणणे नेहमीच योग्य नसते.

जेव्हा आम्ही स्क्रू कंप्रेसर आणि व्हेरिएबल फ्रिक्वेन्सी कंप्रेसरची रचना करतो, तेव्हा मुख्य इंजिनची किफायत, मानकीकरण आणि मॉड्यूलरिटी यांचा विचार करून गुणवत्तेची खात्री करणे आवश्यक असते. त्यामुळे, आम्ही वेगवेगळ्या दाब आणि प्रवाहांसह स्क्रू कंप्रेसरची रचना आणि विकास करण्यासाठी मुख्य इंजिनच्या विशिष्ट पॉवर व्हॅल्यू कर्व्हचा वापर करू.