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        ?空壓機選型主要計算公式及定律

        點擊數:196發表時間:2019-08-14

        1.波義目定律:假設溫度不變則某一定量氣體的體積與絕對壓力成反比。
        V1/V2=P2/P1
        2.查理定律:假設壓力不變,則氣體體積與絕對溫度成正比。
        V1/V2=T1/T2
        3.博伊爾-查理定律
        (P1V1)/T1=(T2V2)/T2
        P:氣體絕對壓力
        V:氣體體積
        T:氣體絕對溫度
        4.排氣溫度計算公式
        T2=T1×r(K-1/K)
        T1=進氣絕對溫度
        T2=排氣絕對溫度
        r=壓縮比(P2/P)P1=進氣絕對壓力 P2=排氣絕對壓力
        K=Cp/Cv 值空氣時K 為1.4(熱容比/空氣之斷熱指數)
        5.吸入狀態風量的計算(即Nm3/min 換算為m3/min)
        Nm3/min:是在0℃,1.033kg/c ㎡ absg 狀態下之干燥空氣量
        V1=P0/(P1-Φ1·PD) (T1/T0)×V0 (Nm3/hr dry)
        V0=0℃,1.033kg/c ㎡ abs,標準狀態之干燥機空氣量(Nm3/min dry)
        Φa=大氣相對濕度
        ta=大氣空氣溫度(℃)
        T0=273(°K)
        P0=1.033(kg/c ㎡ abs)
        T1=吸入溫度=273+t(°K)
        V1=裝機所在地吸入狀態所需之風量(m3/hr)
        P1:吸入壓力=大氣壓力Pa-吸入管道壓降P1 △=1.033kg/c ㎡ abs-0.033kg/c ㎡=1.000kg/c ㎡ abs
        φ1=吸入狀態空氣相對濕度=φa×(P1/P0)=0.968φa
        PD=吸入溫度的飽和蒸氣壓kg/c ㎡ Gabs(查表)=查表為mmHg 換算為kg/c ㎡ abs 1kg/c ㎡=0.7355mHg
        例題: V0=2000Nm3/hr ta=20 φa=80% ℃
        則V1=1.033/(1-0.968×0.8×0.024)×﹝(273+20)/273﹞×2000=2220
        6.理論馬力計算
        A 單段式HP/Qm3/min=﹝(P/0.45625)×K/(K-1)﹞×﹝(P2/P1)(K-1)/K-1﹞
        B 雙段式以上HP/Qm3/min=﹝(P/0.45625)×nK/(K-1)﹞×﹝(P2/P1)(K-1)/nK-1﹞
        P1=吸入絕對壓力(kg/c ㎡ Gabs)
        P2=排氣絕對壓力(kg/c ㎡ Gabs)
        K =Cp/Cv 值空氣時K 為1.4
        n =壓縮段數
        HP=理論馬力HP
        Q=實際排氣量m3/min

        7.理論功率計算
        單段式 KW=(P1V/0.612)×K/(K-1)×﹝(P2/P1)(K-1)/K-1﹞
        雙段式以上KW=(P1V/0.612)×nK/(K-1)×﹝(P2/P1)(K-1)/nK-1﹞
        P1=吸入絕對壓力(kg/c ㎡ Gabs)
        P2=排氣絕對壓力(kg/c ㎡ Gabs)
        K =Cp/Cv 值空氣時K 為1.4
        n =壓縮段數
        KW=理論功率
        V=實際排氣量m3/min

        8.活塞式空壓機改變風量之馬達皮帶輪直徑及馬力之修正
        Dm=Ds×(Qm/Qs)
        Ds=馬達皮帶輪標準尺寸(mm)
        Qs=標準實際排氣量(m3/min)
        Qm=擬要求之排氣量(m3/min)
        Dm=擬修改之馬達皮帶輪直徑(mm)
        例題:本公司YM-18 型空壓機之馬達皮帶輪之標準為440mm,實際排氣量為
        7.56m3/min,今假設客戶要求提高風量至8.7m3/min,應將馬達皮帶
        輪如何修改?
        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=修正后之馬力數(HP)
        Ns=標準之馬力數(HP)
        Qm、Qs 如上。
        例題:馬達皮帶輪加大后,必須跟著加大使用馬達之馬力數,上例中之標準馬
        力數為75HP,排氣量提高為8.7 m3/min 后,所需馬力為何?
        解:已知Qs=7.56 m3/min,Qm=8.7 m3/min,Ns=75HP
        Nm=75×8.7/7.56≒86HP

        9.空氣桶容積之計算
        QA=(π/4)×D2×L×0.91
        D=空氣桶直徑(cm)
        L=空氣桶高度(cm)
        例題:780φ×1524 mm之空氣桶容積為多少L。
        解:已知D=78cm,L=152.4cm
        Qa=(π/4)×782×152.4×0.91=728.223cm×0.91≒6621

        10.現有空壓機風量不足,欲維持額定工作壓力之風量計算
        Qs=Q×(P1+1.033)/(P2+1.033)
        Qs=實際狀況下系統所需要之空壓機之排氣量(l/min)
        Q=原使用空壓機之排氣量(l/min)
        P1=原使用空壓機之工作壓力(l/min)
        P2=實際狀況下系統所需之工作壓力(kg/cm2·g)
        例題:一部一馬力之空壓機,現工作壓力僅能維持在4kg/cm2·g,但工作需要
        維持在7kg/cm2·g 方能順利工作,問須使用風量多大之空壓機才能符合上述要求?
        解:已知1HP 在7kg/cm2·g 時實際排氣量為110 l/min
        Os=110×(7+1.033)/(4+1.033)=176 l/min
        ※即一臺空壓機若其實際排氣量大于176 l/min,即可保證系統壓力維持在7 kg/cm2·g。

        11.氣壓缸之空氣消耗量計算:
        Q=﹝(A1+A2)×L×(P+1)N﹞/1000×e(L/min)
        Q=單支氣缸之空氣消耗量(L/min)
        A1=頭端活塞有效面積(c ㎡)
        A2=桿端活塞有效面積(c ㎡)
        L=沖程(cm)
        P=使用壓力數(kg/c ㎡)
        N=每分鐘往復數
        e=系數1.5-2
        例題:100φmm 之氣壓缸,沖程300mm,每分鐘往復式10 次,
        使用壓力5kg/c ㎡。
        解:依下圖(比依上列公式計算較方便)找出粗線所示,自5kg/c ㎡縱線往上
        看,與100φmm 曲線之交點,向左相對之耗氣量即為0.9 l/min(沖程
        100mm,每往復一次)。
        因沖程為300mm,每分鐘往復10 次,故耗氣量
        Q=0.9×(300/10)×10=270 l/min
        270 l/min×1.5(消耗系數)=405 l/min

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