Розрахунок об'ємної витрати (споживання) стисненого повітря без використання витратомірів
Головна> Корисна інформація> Підрахунок витрати (споживання) стисненого повітря без приладів
Іноді виникає необхідність дізнатися споживання стисненого повітря обладнанням в уже наявної компресорної мережі. Звичайно, для цього існують спеціальні прилади - витратоміри, однак, при недоступності витратоміра або з інших причин іноді потрібно вдатися до суто математичним методам визначення об'ємної витрати. Нижче ми розповімо про двох таких способах - вони не дадуть високоточного результату, але, зате, надзвичайно прості як для розуміння, так і в застосуванні, і не вимагають ніяких спеціальних приладів або інструментів. Доречно відзначити, що точно такими ж способами, з використанням цих же формул, можна визначати і обсяг витоків стисненого повітря - бо принципово і корисне споживання стисненого повітря, і витоку - це одне і те ж.
Тиск в ресівері падає - вважаємо, з якою швидкістю.
Визначення споживання стисненого повітря через спорожнення ресивера (падіння тиску)
Метод розрахунку споживання стисненого повітря через спорожнення ресивера дуже простий як для розуміння, так і в застосуванні, і полягає в наступному: компресор вимикається або іншим способом відключається від лінії стисненого повітря, до якої підключено яке споживає стиснене повітря обладнання. Передбачається, що відомий обсяг ресивера і компресорної мережі в цілому (тому, цей спосіб виміру витрати не дасть точного результату, якщо мережа стисненого повітря занадто велика за обсягом, і якщо цей обсяг погано піддається обліку). Чи включається яке споживає стиснене повітря устаткування, і засікається як момент включення, так і тиск в мережі стисненого повітря (зазвичай, за манометром на ресівері) на цей момент. Через деякий час, тиск фіксується повторно, разом з минулим з першого виміру часом. Потрібно, звичайно, брати до уваги й специфіку автоматики пристроїв-споживачів стисненого повітря - часто, при падінні тиску до якогось рівня продовження виміру стає неможливим через те, що автоматика відключає споживача; в таких випадках, доводиться обмежитися тим часом вимірювань, за який тиск впаде до цього критичного, «на думку» автоматики обладнання, рівня.
Отримані дані, тобто тиск на час початку і на час закінчення вимірювань, тривалість вимірювань, а також обсяг повітряного ресивера, закладаються в формулу нижче.
Для зручності відвідувачів нашого сайту, ми зробили і калькулятор, яким можна скористатися для автоматичного розрахунку за наведеною нижче формулою.
Формула розрахунку наявного витрати (споживання) через швидкість падіння тиску
де
LB - шукане споживання стисненого повітря [м³ / хв]
VR - обсяг ресивера [м³] (нагадаємо, 1 м³ = 1000 л)
pmax - тиск на час початку вимірювань [бар]
pmin - тиск на час закінчення вимірювань [бар]
t - тривалість вимірювань [хв]
Наведемо приклад. є невелика компресорна мережу, основною складовою обсягу якої є повітряний ресивер місткістю 900 літрів (= 0,9 м³). На момент початку виміру, тиск по манометру ресивера становило 8 бар. Через 40 секунд (= 2/3 ≈ 0,67 хвилини), воно впало до 5 бар. Значить, за цей час з ресивера пішло 3 його об'єму повітря (звичайно, зведеного до стандартних атмосферних умов), тобто 2,7 м³. Відповідно, в перерахунку на 1 хвилину споживання стисненого повітря склало 4,05 м³ / хв.
Очевидно, що метод математичного розрахунку витрати стисненого повітря через швидкість падіння тиску в компресорній мережі (в ресівері) буде давати більш точний результат при великому, але, при цьому, точно відомому (що має на увазі звичайно великий ресивер і трохи труб), обсязі мережі стисненого повітря , і невеликому, по відношенню до обсягу мережі, споживанні стисненого повітря. Таке співвідношення дозволить продовжити період виміру, знизивши значення помилок в обліку часу. Навпаки, в тих випадках, коли розбір стисненого повітря настільки великий, що точно засікти час зниження тиску в ресивері з pmax до pmin не представляється можливим, цей метод навряд чи буде корисний.
Розрахунок наявного витрати через час роботи компресора
Робота компресора з постійною продуктивністю: навантаження → pmax → холостий хід → pmin → навантаження.
Альтернативним способом визначення обсягу розбору стисненого повітря є облік часу роботи гвинтового, чи іншого має режим холостого ходу, компресора під навантаженням по відношенню до загального часу його роботи (тобто під навантаженням + на холостому ходу). Підкреслимо, що цей спосіб менш універсальний, ніж розрахунок через спорожнення ресивера (= через швидкість падіння тиску); його можна використовувати тільки з компресорними установками, мають можливість безперервної роботи з періодичними переходами на холостий хід, а також лічильники часу роботи під навантаженням і в цілому - це, наприклад, всі сучасні гвинтові і пластинчасті компресори. Також, повинна бути відома, з можливо високою точністю, продуктивність компресора. Цей спосіб не можна використовувати з поршневими компресорами, а також з гвинтовими та іншими компресорами зі змінною продуктивністю. Однак, його перевагою є практично необмежена тривалість проведення вимірювань, що дозволяє отримати досить високу точність результату.
На відміну від методу розрахунку розбору стисненого повітря за швидкістю падіння тиску, при використанні методу підрахунку часу роботи компресора компресор повинен бути підключений до мережі стисненого повітря, і повинен працювати. На початку проведення вимірювань потрібно відзначити показання лічильників загальної напрацювання і напрацювання під навантаженням компресора. Потім, споживачі включаються і починають розбирати стиснене повітря, а компресор включається, щоб заповнити викликане цим падіння тиску. Набравши pmax. компресор переходить на холостий хід. Потім тиск знову падає до pmin. і компресор знову перемикається на робочий хід - причому, перемикається практично без затримки; саме тому цей метод не можна використовувати з поршневими компресорами, у яких режиму холостого ходу взагалі немає, і які при досягненні pmax вимикають електродвигун - адже при перезапуску електродвигун буде, швидше за все, якийсь час працювати в «зірці», що вплине на продуктивність компресора і , особливо при частих перезапуск, на точність отриманого в результаті результату розрахунків.
У такому режимі роботи компресор можна залишити на невизначено тривалий термін - поки є можливість залишити в «нормальному», звичайному режимі роботи обладнання-споживачів стисненого повітря. Чим довше буде період обліку часу, тим точніше, в загальному випадку, буде результат. При закінченні періоду обліку, слід записати як загальний час напрацювання компресора (якщо компресор, як він і повинен був, працював без зупинок, то цей час відповідає часу проведення виміру), так і час, який він за цей період знаходився в режимі роботи під навантаженням (тобто виробляв стиснене повітря). Отримані дані слід ввести в формулу:
Формула розрахунку розбору стисненого повітря через час роботи компресора
де
LB - шукане споживання стисненого повітря [м³ / хв]
Q - продуктивність компресора [м³ / хв]
Σt - час роботи компресора під навантаженням за період вимірювань [хв]
T - період вимірювань = час роботи під навантаженням + на холостому ходу [хв]
Розрахунок обсягу витоків стисненого повітря
Додамо, що за допомогою обох вищеописаних способів можна розрахувати і обсяг витоків стисненого повітря. Для цього, при проведенні вимірювань за методом розрахунку через спорожнення ресивера потрібно відключити «корисних» споживачів, і порахувати швидкість падіння тиску при відключених «корисних» споживачах - це і буде обсяг витоків. Те ж саме потрібно зробити і для «пристосування» до вимірювання витоків і другого розрахункового способу. Самі розрахункові формули, зрозуміло, залишаються без змін.