海拔高度對空壓機(jī)排氣量的影響！

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

一臺空壓機(jī)在出廠前，都會進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，額定排氣量作為主要參數(shù)之一，在出廠前是必須測試的。

    圖1     排量測試

影響空壓機(jī)的排量大小主要分內(nèi)因和外因：

內(nèi)因

空壓機(jī)排量跟機(jī)頭型線設(shè)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(zhuǎn)速設(shè)計、內(nèi)壓縮比等），屬于機(jī)頭的固有屬性。

外因

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

一個機(jī)頭設(shè)計固化了內(nèi)因，整機(jī)設(shè)計也基本確定了最大轉(zhuǎn)速，變量主要剩外壓縮比，進(jìn)氣口壓強(qiáng)，機(jī)頭溫度。

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

圖2    螺桿機(jī)頭結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是螺桿機(jī)頭的結(jié)構(gòu)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)生動力，供用氣設(shè)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(jī)在額定頻率時，不同排氣壓力下的排量：

    表1   不同壓力對應(yīng)排氣量

從以上數(shù)據(jù)可以得出，在外壓縮比增大的情況下，整機(jī)的排量是逐漸減小的，對于37KW的機(jī)器，平均壓力比每上升1bar，排量減小0.2m³/min，一臺設(shè)計好的機(jī)頭，內(nèi)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，我們暫時忽略壓比對排量的影響，來分析壓縮過程中排量同海拔高度的關(guān)系。

根據(jù)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(qiáng)不變，體積跟溫度成反比；

 P : 壓強(qiáng)，Pa；

    V : 體積，單位 L；

    n : 物質(zhì)的量，單位mol，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1mol =22.4L；

    T : 絕對溫度，單位 k ；

    R : 常數(shù)，等于8.314，單位 Pa·m3/ mol·K；

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

空壓機(jī)選定機(jī)頭后，機(jī)頭的齒間容積是恒定的，變量只有進(jìn)氣壓強(qiáng)，壓強(qiáng)越大，排量越大，進(jìn)氣壓強(qiáng)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(jié)論一

忽略海拔高度對環(huán)境溫度的影響，由以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)可得：海拔高度在2000米以內(nèi)，基于海平面，高度每上升100米，排氣量減小約1.24%，2000米~3000米范圍內(nèi)，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(nèi)；海拔每升高100米，排氣量減小約1.81%。

結(jié)論二

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