气动隔膜泵之空气压缩机计算公式

空气压缩机计算公式

 1.波义目定律：假设温度不变则某一定量气体的体积与绝对压力成反比。
V1/V2=P2/P1

2.查理定律：假设压力不变，则气体体积与绝对温度成正比。
V1/V2=T1/T2

3.博伊尔－查理定律
（P1V1）/T1=（T2V2）/T2
P：气体绝对压力
V：气体体积
T：气体绝对温度

4.排气温度计算公式
T2=T1×r（K-1/K）
T1=进气绝对温度
T2=排气绝对温度
r=压缩比（P2/P）P1=进气绝对压力 P2=排气绝对压力
K=Cp/Cv 值空气时K 为1.4（热容比/空气之断热指数）

5.吸入状态风量的计算（即Nm3/min 换算为m3/min）
Nm3/min：是在0℃，1.033kg/c ㎡ absg 状态下之干燥空气量
V1=P0/（P1-Φ1·PD） （T1/T0）×V0 （Nm3/hr dry）
V0=0℃，1.033kg/c ㎡ abs，标准状态之干燥机空气量（Nm3/min dry）
Φa=大气相对湿度
ta=大气空气温度（℃）
T0=273（°K）
P0=1.033（kg/c ㎡ abs）
T1=吸入温度=273＋t（°K）
V1=装机所在地吸入状态所需之风量（m3/hr）
P1：吸入压力=大气压力Pa－吸入管道压降P1 △=1.033kg/c ㎡ abs-0.033kg/c ㎡=1.000kg/c ㎡ abs
φ1=吸入状态空气相对湿度=φa×（P1/P0）=0.968φa
PD=吸入温度的饱和蒸气压kg/c ㎡ Gabs（查表）=查表为mmHg 换算为kg/c ㎡ abs 1kg/c ㎡=0.7355mHg
例题: V0=2000Nm3/hr ta=20 φa=80% ℃
则V1=1.033/（1-0.968×0.8×0.024）×﹝（273+20）/273﹞×2000=2220

6.理论**计算
A 单段式HP/Qm3/min=﹝（P/0.45625）×K/（K-1）﹞×﹝（P2/P1）（K-1）/K-1﹞
B 双段式以上HP/Qm3/min=﹝（P/0.45625）×nK/（K-1）﹞×﹝（P2/P1）（K-1）/nK-1﹞
P1=吸入绝对压力（kg/c ㎡ Gabs）
P2=排气绝对压力（kg/c ㎡ Gabs）
K =Cp/Cv 值空气时K 为1.4
n =压缩段数
HP=理论**HP
Q=实际排气量m3/min
 
7.理论功率计算
单段式 KW=（P1V/0.612）×K/（K-1）×﹝（P2/P1）（K-1）/K-1﹞
双段式以上KW=（P1V/0.612）×nK/（K-1）×﹝（P2/P1）（K-1）/nK-1﹞
P1=吸入绝对压力（kg/c ㎡ Gabs）
P2=排气绝对压力（kg/c ㎡ Gabs）
K =Cp/Cv 值空气时K 为1.4
n =压缩段数
KW=理论功率
V=实际排气量m3/min
 
8.活塞式空压机改变风量之马达皮带轮直径及**之修正
Dm=Ds×（Qm/Qs）
Ds=马达皮带轮标准尺寸（mm）
Qs=标准实际排气量（m3/min）
Qm=拟要求之排气量（m3/min）
Dm=拟修改之马达皮带轮直径（mm）
例题：本公司YM-18 型空压机之马达皮带轮之标准为440mm，实际排气量为7.56m3/min今假设客户要求提高风量至8.7m3/min，应将马达皮带轮如何修改？
解：已知Ds=400mm，Qs=7.56 m3/min，Qm=8.7 m3/min。
Dm=Ds×（Qm/Qs）=400×8.7/7.56=460mm
Nm=Ns×（Qm/Qs）
Nm=修正后之马力数（HP）
Ns=标准之**数（HP）
Qm、Qs 如上。
例题：马达皮带轮加大后，必须跟着加大使用马达之**数，上例中之标准马力数为75HP，排气量提高为8.7 m3/min 后，所需**为何？
解：已知Qs=7.56 m3/min，Qm=8.7 m3/min，Ns=75HP
Nm=75×8.7/7.56≒86HP
 
9.空气桶容积之计算
QA=（π/4）×D2×L×0.91
D=空气桶直径（cm）
L=空气桶高度（cm）
例题：780φ×1524 mm之空气桶容积为多少L。
解：已知D=78cm，L=152.4cm
Qa=（π/4）×782×152.4×0.91=728.223cm×0.91≒6621
 
10.现有空压机风量不足，欲维持额定工作压力之风量计算
Qs=Q×（P1+1.033）/（P2+1.033）
Qs=实际状况下系统所需要之空压机之排气量（l/min）
Q=原使用空压机之排气量（l/min）
P1=原使用空压机之工作压力（l/min）
P2=实际状况下系统所需之工作压力（kg/cm2·g）
例题：一部一马力之空压机，现工作压力仅能维持在4kg/cm2·g，但工作需要
维持在7kg/cm2·g 方能顺利工作，问须使用风量多大之空压机才能符合上述要求？
解：已知1HP 在7kg/cm2·g 时实际排气量为110 l/min
Os=110×（7+1.033）/（4+1.033）=176 l/min
※即一台空压机若其实际排气量大于176 l/min，即可保证系统压力维持在7 kg/cm2·g。
 
11.气压缸之空气消耗量计算：
Q=﹝（A1+A2）×L×（P+1）N﹞/1000×e（L/min）
Q=单支气缸之空气消耗量（L/min）
A1=头端活塞有效面积（c ㎡）
A2=杆端活塞有效面积（c ㎡）
L=冲程（cm）
P=使用压力数（kg/c ㎡）
N=每分钟往复数
e=系数1.5－2
例题：100φmm 之气压缸，冲程300mm，每分钟往复式10 次，
使用压力5kg/c ㎡。
解：依下图（比依上列公式计算较方便）找出粗线所示，自5kg/c ㎡纵线往上
看，与100φmm 曲线之交点，向左相对之耗气量即为0.9 l/min（冲程
100mm，每往复一次）。
因冲程为300mm，每分钟往复10 次，故耗气量
Q=0.9×（300/10）×10=270 l/min
270 l/min×1.5（消耗系数）=405 l/min