IAC 500 - 测量压缩空气中心的环境条件

压缩空气发电的效率和可靠性在很大程度上取决于进气和环境空气的质量。因此,在规划压缩空气站时,必须仔细考虑位置和全年不同的气候条件。

极端的温度和湿度条件以及低气压尤其具有挑战性。

IAC 500 可长期测量温度、湿度和气压。通过 Modbus RTU 或 Modbus TCP 通信接口,可以轻松集成到现有系统中。

较大的温度波动(如昼夜温差)和压力波动(压力过高或过低或通风过滤器堵塞)会导致不规则的输送量,因此在计划时需要相应的储备。在潮湿的日子里,空气吸收的湿气比凉爽的日子多很多倍,从而导致系统中的水蒸气含量增加。

在不利的情况下,如果压缩机使用不当,温暖潮湿的吸入空气甚至会在压缩机中产生冷凝水,导致生锈、机油过早老化和部件使用寿命缩短。此外,在吸入温度较高的情况下,压缩空气出口温度会升高,这反过来又意味着压缩空气网络中的水蒸气增多,会影响干燥机的效率。

如果冷冻式干燥机的安装位置温度过高,也会降低干燥能力。这会导致压缩空气中产生不必要的冷凝水。

有多少水会进入压缩空气系统?

计算示例 冬季:
温度:0 °C
最大湿度0 °C 时的湿度: 4.85 克/立方米
相对湿度: 50
工作时间: 8 小时
压缩机输出速度: 10 立方米/分钟

  • 在上述条件下,1 立方米空气中含有 2.4 克水蒸气:4.85 克/立方米 * 0.5 = 2.4 克/立方米
  • 在上述条件下,一台输送量为 10 立方米/分钟的压缩机在 8 小时工作日内向压缩空气管网输送 11 升水。
  • 2.4 g/m3 * 10 m3/min * 60 min * 8 h = 11520 g = ~ 11 升

计算示例 夏季:
温度:25 °C
最大湿度0 °C 时的湿度: 23 克/立方米
相对湿度: 70
工作时间: 8 小时
压缩机输送量:10 立方米/分钟

  • 在上述条件下,1 m3 的空气中含有 16.1 g/m3 的水蒸气:23 g/m3 * 0.7 = 16.1 g/m3
  • 在上述条件下,一台输送量为 10 立方米/分钟的压缩机在 8 小时工作日内向压缩空气管网输送 77 升水。
  • 16.1 克/立方米 * 10 立方米/分钟 * 60 分钟 * 8 小时 = 77280 克 = ~ 77 升

在温度和湿度较高的情况下,进入压缩空气管网的水量要多出许多倍,这会对下游部件造成压力,并可能导致昂贵的维护费用或停产。

安装位置和吸气条件对压缩机的输送能力有什么影响?

位置和吸气条件对压缩机的输送能力也有很大影响。制造商通常会根据 ISO 1217 标准规定标准条件下的性能。这相当于以下吸气条件:
温度 = 20°C,压力 = 1 bar(a) 相对湿度 = 0 %。

为确保压缩机在最不利的吸气条件下也能提供足够的性能,必须考虑到最高温度、最低气压和最大湿度。为简单起见,以下计算不考虑湿度的影响。

一般气体方程表明,p*V/T 的乘积在所有条件下都是恒定的。

在不同安装位置产生 100 立方米/分钟(ISO 1217)所需吸入量的比较

在海平面安装压缩机与在海拔 1000 米处安装压缩机的对比

海平面吸气条件
海拔 1000 米处的吸气条件
排气条件
ISO 1217
温度:20 °C = 293 K20 °C = 293 K20 °C = 293 K
气压1013.25 毫巴(a)891 毫巴(a)1000 毫巴(a)
进气量98.69 立方米/分钟112 立方米/分钟100 立方米/分钟

吸气温度对压缩机的性能有什么影响?

海平面上进气口温度为 20 °C 与进气口温度升高至 45 °C 的进气口条件对比。

海平面上的进气条件
海拔 1000 米处的进气口条件
出口条件
ISO 1217
温度:20 °C = 293 K20 °C = 293 K20 °C = 293 K
气压1013.25 毫巴(a)891 毫巴(a)1000 毫巴(a)
进气量98.69 立方米/分钟112 立方米/分钟100 立方米/分钟