海拔高度對空壓機排氣量的影響！

今天，我們主要來(lái)研究壓縮機排量跟進(jìn)氣口壓強的關(guān)系，因進(jìn)氣口壓強又跟海拔高度相關(guān)，即可將研究對象轉化為海拔高度同排氣量關(guān)系。

一臺空壓機在出廠(chǎng)前，都會(huì )進(jìn)行嚴格的檢測，額定排氣量作為主要參數之一，在出廠(chǎng)前是必須測試的。

    圖1     排量測試

影響空壓機的排量大小主要分內因和外因：

內因

空壓機排量跟機頭型線(xiàn)設計主要相關(guān)（齒間容積、封閉容積、泄漏三角形大小、進(jìn)油量、額定轉速設計、內壓縮比等），屬于機頭的固有屬性。

外因

空壓機排量同電機轉速，外壓縮比，進(jìn)氣口壓強（海拔高度）等相關(guān)；屬于外部因素對排量的影響。

一個(gè)機頭設計固化了內因，整機設計也基本確定了最大轉速，變量主要剩外壓縮比，進(jìn)氣口壓強，機頭溫度。

今天，我們主要來(lái)研究壓縮機排量跟進(jìn)氣口壓強的關(guān)系，因進(jìn)氣口壓強又跟海拔高度相關(guān)，即可將研究對象轉化為海拔高度同排氣量關(guān)系。

圖2    螺桿機頭結構示意圖

圖2是螺桿機頭的結構示意圖，壓縮方式屬于容積式壓縮，將低壓的氣體壓縮為高壓的氣體，產(chǎn)生動(dòng)力，供用氣設備使用，排氣壓力越大，壓差泄露越大，排量越小，以下是某空壓機在額定頻率時(shí)，不同排氣壓力下的排量：

    表1   不同壓力對應排氣量

從以上數據可以得出，在外壓縮比增大的情況下，整機的排量是逐漸減小的，對于37KW的機器，平均壓力比每上升1bar，排量減小0.2m³/min，一臺設計好的機頭，內因的影響就是固定的，那么，理論上壓縮前后壓比越大，泄露越大，排量就越小，但這里，我們暫時(shí)忽略壓比對排量的影響，來(lái)分析壓縮過(guò)程中排量同海拔高度的關(guān)系。

根據克拉伯龍方程式 PV=nRT=KT  可得，即單位 mol 的氣體，溫度不變，體積跟壓力成反比，壓強不變，體積跟溫度成反比；

 P : 壓強，Pa；

    V : 體積，單位 L；

    n : 物質(zhì)的量，單位mol，標準大氣壓下，1mol =22.4L；

    T : 絕對溫度，單位 k ；

    R : 常數，等于8.314，單位 Pa·m3/ mol·K；

等溫壓縮過(guò)程中，單位的氣體，壓縮前后，壓力跟體積成反比關(guān)系，即：

空壓機選定機頭后，機頭的齒間容積是恒定的，變量只有進(jìn)氣壓強，壓強越大，排量越大，進(jìn)氣壓強越小，排量越小。

以下表格顯示不同海拔高度的排量基于海平面海拔減小的百分比：

    表2    海拔高度同排氣量的關(guān)系

結論一

忽略海拔高度對環(huán)境溫度的影響，由以上統計數據可得：海拔高度在2000米以?xún)?，基于海平面，高度每上?00米，排氣量減小約1.24%，2000米~3000米范圍內，高度每上升100米，平均排量減小為1.59%，海拔在3000米~4000范圍內；海拔每升高100米，排氣量減小約1.81%。

結論二

忽略海拔高度對環(huán)境溫度的影響，由上表可得，同標準大氣壓強下測試的排氣量相比，在海拔1000米時(shí)，排量降低11.75%，在海拔為2000米時(shí)，排量降低22.11%，在海拔為3000米時(shí)，排氣量降低約33.62%，在海拔為4000米時(shí)，排量降低約44.68%。