10.3 双螺杆压缩机性能参数在线视频

同学们好

接下来我们继续学习螺杆压缩机

那么接下来我们要讲的是螺杆压缩机的

一些性能参数

那么对于螺杆的空压机来说

它的基本的工况参数有这么几个方面

一个是吸气压力

那么大部分情况下都是大气压力

那么当然我们也非常讲究螺杆空压机

的排气压力

那么前面已经说过

基本上一般情况下来说是0.7MPa

0.8MPa、1.0MPa、1.25MPa

这么几个系列

那么还有一个考核吸气工况的温度

那么一般都是环境温度

还有一个是排气温度

同样，空压机的排气量也是一个重要的指标

那么对于制冷的压缩机来说

它的工况参数主要有如下几个

一个是冷凝温度

一个是蒸发温度

那么蒸发温度对应的是压缩机的吸气压力

冷凝温度对应的是排气压力

还有一个就是制冷压缩机的制冷量是多少

那么我们来看一下它的一些主要的性能参数

对于螺杆式压缩机来说

我们最关注的是两个效率

一个是容积效率

那么另外一个就是绝热效率

同时我们在做研究的时候

有时候也非常关注绝热指示效率

和压缩机的机械效率

因为这两个效率影响着绝热效率

那么还有一个表示性能的参数

那么对于空压机或者制冷机它是

不同的

那么对于空压机来说

我们用比功率来表示

它表示我们取得一立方的气体

它所需要的功，对于制冷机来说

我们叫做性能系数

那么它指的是产生一千瓦冷量与所耗功的

比值

对于这几个性能参数

我们做一些详细的解说

首先我们来看容积效率

那么对于回转式压缩机来说

那么压缩机的容积效率它是这样

定义的

是实际的容积流量和压缩机本身

所固有的理论流量之间的一个比值

就是它的实际的和理论上的一个

容积流量的一个比值

那么我们常以ηv来表示

那么对于容积效率

它是反映压缩机几何尺寸的利用

的完善程度

那么影响容积效率的主要因素是

气体泄漏

那么对于螺杆式压缩机来说

它的容积效率基本上都是在0.8几左右

那么最大的大概可以达到95%

最小的大概在75%

那么同样的对于罗茨鼓风机来说

因为它没有内压缩

容积效率相应的来说会低一点

那么对于这种，转速比较低

容积流量又比较小

压力比又比较高的

同时又没有喷液冷却的

不喷油不喷水这种压缩机

它的容积效率往往会比较低

那么对于转速比较高的

容积流量又比较大的

它的压力比相对来说不高

那么还要带喷液的这种压缩机

那么它的容积效率往往会比较高

那么这也说明了什么呢

说明影响我们回转式压缩机容积效率的

因素有如下几个

譬如说、喷油

是不是喷油

或者说是不是喷液

有没有密封作用

那么另外一个就是压差有多大

或者说压比情况

压比比较高

还是压比比较低

还有一个就是转速

往往在这种喷油的压缩机里面

转速大概只有3000rpm/min

而在这种干式的压缩机里面

转速往往要在10000rpm/min以上

另外一个影响容积效率的就是

气体性质

那么譬如说像前面我们讲到的一些轻气体

氢、氦这种气体

那么它的泄漏率会比较高一点

那么同样的它的容积效率有可能会相对

来说要下降一点

那么对于螺杆压缩机来说

那么不同的转子型线也同样会对

容积效率造成一定的影响

那么这是我们可以看到的实际的

螺杆压缩机的容积效率的情况

那么随着压比的增高

我们会发现容积效率是下降的

同样，在压比不变的情况下

随着吸气压力的增高

那么容积效率同样是下降的

那么对于螺杆式压缩机来说

容积效率怎么来选取

或者说设计的时候怎么来考虑

那么一般情况下有两种方式

一种我们参考我们已有的机器

看看它们以前是一个什么样的情况

所以说我们可以参照类似机器的这种

实验的数值

那么同样我们也通过数学模拟和计算

的方法来得到容积效率

那么这种方法往往比较快捷

那么接下来我们来看一下绝热效率

对于绝热效率的定义

是这样的

是压缩机所需要的等熵绝热压缩的理想功率

和实际所需要的轴功率的比值

那么这个比值就决定了压缩机的绝热效率

那么在这里我们可以看到有一个理想功率

或者说绝热功

那么对于这个绝热功的计算

我们又分两种情况

一种是理想气体

那么理想气体，譬如说空气

就是一种理想的气体

那么作为这种理想气体来说

我们可以用如下这个公式来计算它的

绝热功率

那么Pad就是它的等熵绝热功率

那么Ps是吸气压力

Pad是排气压力

那么这个k值就是绝热指数

那么V是实际的容积流量

那么对于非理想气体

我们可以用它的流量和焓差的乘积来表示

这个hs表示的是压缩机进行压缩

或者说吸气状态下的焓值

那么hds表示在排气压力下

与吸气状态熵相等的时候

它的气体的比焓

那么这样一来也类似于我们可以看出这是

一个等熵的压缩

因为对于非理想的气体

它的k值它是随着温度的变化

它是变化的比较快

那么没办法来取一个均值

所以我们用它的一个焓值来表示

那么利用这两个的焓差乘上实际的

质量流量

我们就可以算出非理想气体

它从吸气状态到排气状态所需要的一个

绝热压缩功

那么有了理想气体或者非理想气体

这个绝热功率的计算

我们就往往可以得到螺杆压缩机的

绝热效率

那么对于绝热效率

它是反映了压缩机的能量利用

完善程度

那么它的数值，当机型、工况不一样时

它会有一些区别的

比如说对于一些低压力比的、流量比较大的

这种压缩机

它的绝热效率往往会高一点

那么基本上从0.75到0.85

那么对于一些压力比较高的、容积流量

比较小的机子

它的容积绝热效率往往会低一点

那么接下来我们来看一下螺杆

压缩机随着压比、吸气压力

绝热效率的变化情况

那么从图中可以看出

随着压比的增加

螺杆压缩机的效率是先上升后下降的

也就是说它存在一个最优的压比

那么对于一台固定的压缩机来说

它是往往会呈现这种规律

也就是说它有一个比较好的绝热效率

所对应的压比存在

那么同样的，在相同的压比情况下

随着吸气压力的升高

那么绝热效率是下降的

那么接下来我们来看一下绝热指示效率

那么绝热指示效率的定义是这样的

是压缩机的等熵绝热压缩所需要的

理想功率跟压缩机的指示功率的比值

那么前面我们已经讲过了理想功率的计算

那么在这里我们要看一下

这个指示功率的计算

那么对于指示功率的计算

我们有两种方式

一种我们实际测试压缩机里面的p-V图

那么根据它的所测的p-V图来推算它的

指示功率

那么另外一个我们通过建模的方法

用数值模拟来计算

整个压缩过程中

它所需要的指示功

那么这个绝热指示效率是反映了

回转压缩机里边

它内部的工作过程的一个热力完善度

所以对于我们研究螺杆压缩机也好

还是其他的回转压缩机也好

它的内部工作过程是非常有帮助的

接下来我们来看一下机械效率

那么机械效率事实上是压缩机的指示功率

和它的轴功率的一个比值

主要是在于压缩机在运转的过程中

它的一些机械摩擦损失

那么最终当然以热量的形式来体现

那么在这里的话

螺杆压缩机的指示功率加上

机械摩擦损失

那么其实就是轴功率

一般情况下来说

现在压缩机的机械效率

基本上达到了90%以上

那么接下去我们来看一下

我们衡量空压机的一个主要的性能参数

叫比功率

那么它的定义是空压机里整个机组

所有的输入功率和它的这个实际的

排气量的比值

那么在这里的话

它的功率是包含着整个空压机组的

总的一个输入功率

不再像以前，只是包含了压缩机的

电机功率

现在甚至包括了风机的电机

甚至还有控制面板所需要的电力消耗

那么接下来我们来看看衡量制冷压缩机的

基本性能的参数

叫性能系数

那么这个性能系数针对于螺杆制冷

压缩机而言的话

或者说，对于制冷压缩机而言的话

它有两种不同的解说

一个是针对于全封闭式的和半封闭式的

那么另外一个是针对于开启式的

那么针对于全封闭式和半封闭式的

我们主要讲的是在某一个工况下它的

制冷量和在同一工况下

压缩机的输入功率的一个比值

而对于开启式的压缩机来说

它性能系数定义是某一工况下

制冷量

和在同一工况下压缩机的轴功率的

一个比值

那么这两个稍微有所区别

相差一个电机效率

那么在制冷压缩机里面

一般情况下来说

制冷工况的话

我们用EER来表示

而制热工况下

我们通常会用COP来表示

虽然说表示的方式不一样

但是数值或者说它计算方法是一样

只不过一边是用制冷量

一边是用制热量

那么我们对于螺杆压缩机里面

它的一些基本的工况参数和它的性能参数

就讲到这里

谢谢大家