压缩空气基础物理理论.ppt

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1、Committed to Sustainable Productivity压缩空气基本理论压缩空气基本理论 Atlas Copco Group Presentation 20102基础理论基础理论-空气空气 空气是一种无色、无嗅、无味的气体混合物。它是许多气体的混合物，但是主要由氧气（21%）和氮（78%）组成。这构成相对比较稳定，从海平面到25千米的高度都很稳定。空气不是一种单纯的化学物质，而是一种混合物。这就是为什么它可以按其组成成份分离，例如，通过冷却分离。大气中总是或多或少含有固体颗粒，例如，灰尘、沙子、烟尘和结晶盐。污染程度越高的地区，这种杂质也越多，农村和高海拔地区的杂质较少。At

2、las Copco Group Presentation 2010压缩和压缩比压缩和压缩比压缩绝热压缩是一种在压缩过程中气体热量不产生明显传入或传出的压缩过程。在一个完全隔热的气缸内上述过程可成为现实。等温压缩是一种在压缩过程中气体保持温度不变的压缩过程。2、压缩比：（R）压缩比是指压缩机排气和进气的绝对压力之比。例：在海平面时进气绝对压力为0.1 MPa，排气压力为绝对压力0.8MPa。则压缩比：P2 0.8R=-=-=8 P1 0.1多级压缩的优点节省压缩功；降低排气温度；提高容积系数；对活塞压缩机来说，降低气体对活塞的推力。相同分子量的PV/T为一常数，在定频螺杆压缩机运行中可认为固定转

3、速下单位时间所压缩的空气分子量接近。（不考虑气压，空滤压差，环境湿度等的影响）3 Atlas Copco Group Presentation 20104基础理论基础理论-热力学原理热力学原理气体定律 玻意耳定律指出，如果温度恒定（等温），压力和体积的乘积是个常数 这意味着温度不变的情况下，如果压缩过程体积减半，压力则加倍。查理定律规定，如果压力恒定（等压），体积之比等于温度之比。气体的一般定律是波义耳定律和查理定律的结合定律。它说明了压力、体积和温度之间的相互影响。当其中一个参数变化时，就会至少影响另外两个参数中的一个发生变化。思考案例：排气压力上升，体积缩小对温度的影响.等温压缩下压力和体

4、积的关系.Atlas Copco Group Presentation 2010基础理论基础理论-空气空气 为什么要用空气来作压缩介质？因为空气是可压缩、清晰透明的，并且输送方便（不凝结）、无害性、安全、取之不尽。惰性气体是一种对环境不起化学作用的气体，标准压缩机能一样压缩惰性气体。干氮和二氧化碳均为惰性气体。空气的性质：干空气成分：氮气（N2）氧气（O2）二氧化碳（CO2）78.03%20.93%0.03%分子量：28.96比重：在0、760mmHg柱时，r0=1.2931kg/m3比热：在25、1个大气压时，Cp=0.241大卡/kg在t、压力为H（mmhg）时，空气的比重：273 Hrt

5、=1.2931-kg/m3 273+t 760湿空气的比重，还应考虑饱和水蒸气分压力（0.378，Pb）。思考案例：环境对排气量的影响.5 Atlas Copco Group Presentation 20106基础理论基础理论-空气空气湿空气 空气可以被看作是一种干燥的空气和水蒸汽的混合物。含有水蒸汽的空气被称为潮湿空气，但空气的湿度可以在广泛的范围有所不同。两种极限是完全干燥的空气和水分饱和的空气。空气中可容纳的最高水蒸汽压力会随着气温的上升而不断上升。不同温度下的最大水蒸汽压力也不同。空气通常不包含那么多的水蒸气以至于达到最大压力。相对蒸气压（也称为相对湿度）是实际蒸汽压力相对于同温度下

6、饱和压力的百分比。露点是空气中水蒸气饱和时的温度。此后，如果温度下降，出现冷凝水。大气露点便是大气压力下水蒸汽开始凝结时的温度。压力露点是压力下的露点温度。露点和相对湿度就象晚上温度下降会产生露水一样，压缩空气系统内的温度下降也会产生水气。露点就是当湿空气在水蒸气分压力不变的情况下冷却至饱和的温度。这是为什么呢?含有水分的空气只能容纳一定量的水分。如果通过压力或冷却使体积缩小，就没有足够的空气来容纳所有的水分，因此多于的水分析出成为冷凝水。离开后冷却器的空气通常是完全饱和的。分离器内的冷凝水就显示了这一点，因此空气温度有任何的降低，就会产生冷凝水。设定的湿度可认为是湿空气所含水蒸气的重量，即：

7、水蒸气重量和干燥空气重量之比。相对湿度 -湿度 Ps=-=-0-饱和绝对湿度 Pb 当Ps=0,=0时，称为干空气；Ps=Pb,=1时，称为饱和空气。绝对湿度1M3湿空气所含水蒸气的重量。Gs水蒸气重量=-V湿空气体积水蒸气重量含湿量=-干空气重量饱和空气当没有再多的水气能容纳在空气中时，就产生了空气的饱和，任何加压或降温均会导致冷凝水的析出。思考案例：1.经过后冷后压缩空气的性质？2.环境湿度对排气量的影响 3.压缩机运行中如何避免冷凝水进入油系统?Atlas Copco Group Presentation 2010基础理论基础理论-状态及气量标准状态标准状态的定义是：空气吸入压力为0.1

8、MPa，温度为15.6（国内行业定义是0）的状态下提供给用户系统的空气的容积。如果需要用标准状态，来反映考虑实际的操作条件，诸如海拔高度、温度和相对湿度则将应实际吸入状态转换成标准状态。常态空气规定压力为0.1MPa、温度为20、相对湿度为36状态下的空气为常态空气。常态空气与标准空气不同在于温度并含有水分。当空气中有水气，一旦把水气分离掉，气量将有所降低。吸入状态压缩机进口状态下的空气。海拔高度按海平面垂直向上衡量，海拔只不过是指海平面以上的高度。海拔在压缩机工程方面占有重要因素，因为在海拔高度越高,空气变得越稀薄，绝对压力变得越低。既然在海拔上的空气比较稀薄，那么电动机的冷却效果就比较差，

9、这使得标准电动机只能局限在一定的海拔高度内运行。EP200 标准机组的最大容许运行海拔高度为2286米。影响排气量的因素：Pj、Tj、海拔高度、n、V余、泄漏等。海拔高度对压缩机的影响：海拔越高，空气越稀薄，绝压越低，压比越高，Nd越大；海拔越高，冷却效果越差，电机温升越大；容积流量容积流量是指在单位时间内压缩机吸入标准状态下空气的流量。用单位：M3/min(立方米/分)表示。标方用N M3/min表示。1CFM=0.02832 M3/min,或者 1 M3/min=35.311CFM,7思考案例：实际运行中的压缩机排气量和标称排气量的区别 Atlas Copco Group Presenta

10、tion 20108基础理论基础理论-物理单位物理单位 大气压力 空气柱在底面积为1平方厘米上的作用力为10.13N。因此，海平面的绝对大气压力大约是10.13x104N/m2，等于10.13x104Pa（帕斯卡，压力的国际单位）。或者使用另外一种常用的单位：1bar=1x105Pa。离海平面越高（或者低），大气压力就越低（或高）。大多数的压力表标定为容器中的压力与大气压力之差，因此为了得到绝对压力，必须加上当地的大气压力。绝对压力绝对压力是考虑到与完全真空或绝对零值相比，我们所居住的环境大气具有0.1Mpa 的绝对压力。在海平面上，仪表压力加上0.1MPa的大气压力可得出绝对压力。高度越高大

11、气压力就越低。大气压同海拔高度的关系：HP=P0（1-）5.256 mmHg 44300 H海拔高度，P0=大气压（0，760mmHg）压力单位换算：单位：MPa，Psi(bf/in2)1Psi=0.006895MPa,1bar=0.1MPa,1kgf/cm2=98.066KPa=0.098066MPa0.1Mpa Atlas Copco Group Presentation 20109基础理论基础理论-物理单位物理单位温度 气体温度要想定义清楚非常难。温度是一种对分子的动能测量。分子运动越快，温度则越高。温度在绝对零度时，运动完全停止。开氏温度（K）就是基于这种现象的，但是它采用与摄氏温度同

12、样的刻度单位：T=t+273.2T=绝对温度(K)t=摄氏温度(C)Atlas Copco Group Presentation 201010基础理论基础理论-物理单位物理单位热容量 热是能量的一种形式，表现为物质的无秩序的分子的动能。物体的热容量（也叫做熵）是温度升高一个单位（1K）所需的热量，也表示为J/K。物质的比热或比熵应用非常广泛，即单位物质质量（1kg）改变单位温度（1K）所需要的热量。比热的单位是J/（kg x K）。同样的，摩尔热容量的单位是J/（mol x K）。请举例说明压缩空气系统中哪些情况可以用到热容量及热容流量的概念？如何简单判断冷干机制冷量是否正常？Atlas Co

13、pco Group Presentation 201011基础理论基础理论-物理单位物理单位功 机械功可以定义为作用在物体上的力与在该力的方向上所运动的距离的乘积。和热一样，功也是一种能量，能从一个物体转移到另一个物体。不同之处就是力代替了温度。汽缸内的气体被移动的活塞压缩便说明了这一点，即力推动活塞产生了压缩。因此能量从活塞上转移到气体。这种能量的转移世界上热力学中的功。做功的结果表现形式有很多种，例如势能的改变、动能的改变或者热能的改变等。与混合气体体积变化有关的机械功是工程热力学中最重要的过程之一。功的国际单位是焦耳：1J=1Nm=1Ws。Atlas Copco Group Presen

14、tation 201012基础理论基础理论-物理单位物理单位功率 功率是单位时间内完成的功。它是计算做功快慢的物理量。它的国际单位是瓦特：1W=1J/s。例如，流向压缩机驱动轴的功率或能量流在数字上等于系统中释放的热量与作用在压缩气体的热量之和。如何计算不同工况下压缩机的轴功率？轴功率对压缩机产热量的影响？Atlas Copco Group Presentation 201013基础理论基础理论-物理单位物理单位容积流量 该系统容积流量是衡量单位时间内气体的体积。可以这样计算：物质流过的横截面积与平均流速的乘积。容积流量的国际单位是m3/s。然而，单位升/秒（l/s）也经常用在压缩机的容积流量

15、中（也称作流量容积率），表示为标准状态升/秒（Nl/s）或者是自由空气流量（l/s）。Nl/s是在“标准状态”下，即按照压力为1.013bar（a），温度为0重新计算出的流量。标方单位Nl/s主要用于确定质量流量。自由空气流量（FAD），压缩机的输出流量换算成进气条件下（进气压力为1bar（a），进气温度为20）的空气流量。两种容积流量之间的关系是（请注意，下面的简单计算公式没有考虑湿度）：思考充气流量和容积流量的关系？油气分离器中计算空气流速和压力的关系.Atlas Copco Group Presentation 201014基础理论基础理论-热力学原理热力学原理 基本定律 能量存在着各种

16、形式，如热能、物理能、化学能、辐射能（光等）和电能。热力学就是研究热能的学科，即研究系统中发生改变的能力或者做功的多少。热力学第一定律体现了能量守恒的原理。它说，能量既不能新生也不会被破坏，所以一个封闭系统的总能量总是守恒的，从而保持不变，它只不过是从一种形式转变成另一种形式。因此，热是一种能量，可以与功相互转化。热力学第二定律表明物质都本能的朝着大分子无序状态变化。熵是无序状态的测量单位：物质最经常的结构形式固体晶体具有非常低的熵值。而气体则具有很高的熵值，因为气体处于更加高度的无序状态。做功时可以获得的孤立能量系统的潜在能量随着熵的增加而减少。热力学第二定律表明热量凭借自己的努力不能从较低

17、温度区域转移到较高温度区域。思考案例：以上基本定律在压缩机系统中如何运用？举例运用实例.自然界一切状态都是在趋于平衡，压缩机也是如此.举例压缩机是如何趋于平衡的，趋于平衡的速度取决于哪些因素？Atlas Copco Group Presentation 201015基础理论基础理论-热力学原理热力学原理 传热 一个物体内温度不同、不同物体或系统间存在温度差都会发生热传递，直到温度相同为止，热传递才结束。热传递有三种形式：导热、对流和辐射。一般情况下，热传递的三种形式一般都同时发生，但是并不同量。热传递经常发生在由墙壁隔开的两个物体间。热传递总系数“k”取决于墙壁的两面的传热系数和墙壁自身的导热

18、系数。这图显示了在逆流与平行流的换热器中温度的梯度变化。Atlas Copco Group Presentation 201016基础理论基础理论-热力学原理热力学原理状态变化 气体的物态变化从一点到另一点都遵循p/V图表。对于实际案件，三个变量p、V、T需要三个轴。随着状态的改变，三维图线在P、V、T空间移动着。然而，为了简化，我们通常认为其中一个参数不变，这就是常用的p/V图。物态的五种不同的变化状态如下：-等容过程（定容）；-等压过程（定压）；-等温过程（等温）；-绝热过程（周围没有热交换）；-多变过程（周围发生了完全热交换）等压状态的改变意味着体积变化，但压力保持不变。等温状态的改变意

19、味着压力和体积都变化，但温度保持不变。等容状态的改变意味着压力变化，但体积保持不变气体被压缩或者被膨胀，如果它的熵保持不变，它就与周围环境没有发生热交换。这种状态的变化遵循泊松定律。Atlas Copco Group Presentation 201017基础理论基础理论-压缩机的型式压缩机的型式 两种基本压缩方式压缩空气（或气体）有两个方法：容积式压缩和动力式压缩。例如，容积式压缩机包括往复（活塞）式压缩机、轨道（滚动）式压缩机和不同类型回转式压缩机（螺栓、齿、叶片）。在容积式压缩中，空气进入一个或多个压缩室，然后由进气道进入压缩室的通口关闭。每个压缩室的容积渐渐减小，空气在内部被压缩。当压

20、力达到了设计指定的压缩比时，室门或气阀打开，压缩空气便进入了排气系统，压缩室的容积会继续减小。在动力式压缩过程中，空气在快速旋转的压缩叶轮的叶片与加速器之间流动以达到较高的流速。然后气体通过扩散器排出，此时气体动能被转化为静态压力。动力最好的压缩机是涡轮增压压缩机，此种压缩机具有轴向或径向流型方式。这些都应用于大流量功率的压缩机。Atlas Copco Group Presentation 201018基础理论基础理论-压缩机的型式压缩机的型式 容积式压缩机-恒流量自行车打气筒是一个最简单的容积式压缩机，空气进入打气筒“气缸”后被移动的“活塞”压缩。活塞式压缩机的操作原理也是这样，活塞前进和后

21、退的运动由连杆和旋转的曲轴来带动。如果活塞只有一侧起压缩作用，那么这种压缩机叫做单作用压缩机。如果活塞的顶部和底部都起压缩作用，那么这种压缩机就叫做双作用压缩机。压力比指的是进排气道处气体绝对压力之间的关系。因此，若某台机器进气压力是一个大气压（1bar（a），然后把气体压缩到7bar，那么这时此压缩机的压缩比就是（7+1）/1=8。这显示了带自动气阀的活塞式压缩机的工作原理。p/V图显示了工作过程中无损失的气缸的完全进气和排气。Atlas Copco Group Presentation 201019基础理论基础理论-压缩机的型式压缩机的型式动力式压缩机-恒压力 动力式压缩机，气体流动的同时

22、压力也在增加。由于叶轮中旋转叶片的转动，气体流动加速到很高的速度。然后气体在扩散器中膨胀减速，其速度转化为静态压力。气流的主要流向决定压缩机的属性，即径向压缩机还是轴向压缩机。与容积式压缩机相比，动力式压缩机有这么一个特性：工作压力的较小变化会引起气体流速的较大变化。每个叶轮的速度都存在一个上限流量速度和一个下限流量速度。上限指的是气体流速到达声速，下限指的是反压力大于压缩机设计压力，这时回流进入压缩机内部，这就会产生爆震、噪音和机械性损坏的危险。Atlas Copco Group Presentation 201020基础理论基础理论-压缩机的型式压缩机的型式多级压缩从理论上讲，空气或气体可

23、以等熵压缩（按熵不变）或者等温压缩（按温度不变温）。这两种压缩过程可能只是理论上可逆循环的一部分。如果压缩气体在压缩后达到的温度时可以立即使用，等熵压缩过程就会有一定的优势。在现实中，空气或气体几乎不能压缩后就立即使用，通常是它们被使用前就冷却到环境温度了。因此，等温压缩过程是首选，因为它需要较少的功。一种执行等温压缩过程的常见实用方法是在压缩过程中冷却气体。若有效工作压力为7bar，等熵压缩理论上需要的能量比等温压缩要多37%。一种降低气体热量的实用方法是把压缩过程分成几个阶段。在气体进入下一步压缩之前就冷却，直到最后的压缩。当每一步压缩的压缩比相同时，压缩过程会实现最好的效果，这样做也会增

24、加能量的利用效率。通过增加压缩级数，整个过程就会接近等温压缩。但是，压缩的分级数量会受到经济上以及安装设计的限制。彩色区域表示分成二级压缩后节省的功。Atlas Copco Group Presentation 201021基础理论基础理论-压缩机的型式压缩机的型式 容积式压缩机和动力式压缩机的比较动力式压缩机的压力/流量曲线与容积式压缩机的相应曲线有很大不同。动力式压缩机具有变流量、恒压力的特性。相反，容积式压缩机则具有恒定流量、可变压力的特点。容积式压缩机甚至可以在低速时达到较高的压缩比，动力式压缩机则是为大流量而设计。右图显示了速度不变时，载荷的变化形成的离心式压缩机和容积式压缩机各自的

25、性能曲线。Atlas Copco Group Presentation 201022基础理论基础理论-电气电气 交流电基本术语及定义交流电产自交流发电机，用于为办公室和车间提供电能，使标准、固定速度的电动机转动等。它的大小和方向以正弦模式进行着平稳的周期性变化。电压与电流一样，其大小从零增长到最大值，然后又减小至零，改变方向，再增大到反方向的最大值，然后又变成零。这样电流就完成了一个周期T，T是以秒做单位的，在一个周期中电流值完成从大到小或从小到大。频率是周期的倒数，表明每秒完成的周期数，其单位是赫兹。电流或电压的大小通常由一周期的电流值或电压值的均方根（RMS）来表示。从正弦模式可知，电流与

26、电压的均方根是：这图显示了正弦波动电压（50赫兹）的一个波长。Atlas Copco Group Presentation 201023基础理论基础理论-电气电气交流电的欧姆定律电流和电压之间的相位差由角表示。感应电阻（称为电抗）由X表示。电阻由R表示。绕组或者导体的视在电阻由Z表示。交流电欧姆定律：Atlas Copco Group Presentation 201024基础理论基础理论-电气电气三相制式 单相交流电源是波动的。对于民用来说，这不是问题。然而，对于电动机的运行来说，则建议采用更稳定的电流。使用三相交流电源、三相同时运行，每个电流相对于其他两项电流，相位都相差1/3的周期时间。

27、在发电厂中，三相交流电是由带有三个独立绕组的发电机产出。单相交流电可以取自于单个火线与零线之间。三相交流电可以有两种连接方式，即星形连接（Y）或三角形连接（）。在星形连接中，相电压位于两相输出电压之间。在三角形连接中，主电压位于两相输出电压之间。工业压缩机是第一批装有变速驱动（VSD）的工业机械装备，VSD也称为变频驱动器，VSD通过改变输送到电机上的电源频率来调节交流感应电动机的转速和力矩。最常见的设计是使用整流器电桥将交流输入电源转变成直流电源。直流电源通过利用转换开关电路（现在IGBT-型电力半导体开关）转换成准正弦交流电源与脉冲宽度调制（PWM）技术。Atlas Copco Group

28、 Presentation 201025基础理论基础理论-电气电气功率 有效功率P（单位：瓦特）是做了功的有用功率。功率计只能用来测量有电压的工作组件，测量的就是电路中通过的电流。视在功率S（伏特电压）是必须自来电源、消耗后得到有功功率的功率。它包括有效功率和无效功率和电力分配系统中的所有热损失。单相交流电 3相交流电 U=电压(V)I=电流(A)=相位角有用功、无用功和视在功率之间的关系通常由能量三角形来说明。相位角表示的是电流与电压的相位差。功率因数（PF）则等于cos。对于使用低功率因数、滞后功率因数电器的消费者，许多电力公司通过罚款来解决问题。这是因为配电、输电和发电设备都是较大，以便

29、满足视在功率（有用功和无用功之和与热损失之和），而消费者都根据电表记录的kWh（千瓦时）的消耗来交费用。功率因数的改善往往会节省大量成本。通过减少无功功率可以提高功率因数：-使用高功率因数设备：照明镇流器-使用领先功率因数且负载恒定的同步电动机-使用功率因数升级的电容该图显示了可视功率（S）、无功功率（Q）和有效功率（P）之间的关系。由S与P之间的相位角产生了功率因数cos（）。发电机绕组间的相位差给出了系统的正弦电压曲线。其最大值与发电机绕组有相同的相位差。Atlas Copco Group Presentation 201026基础理论基础理论-电机电机转速如果异步电动机轴的旋转速度与磁场

30、相同，转子上的感应电流将会是零。然而，由于轴承的各种损失，例如，这是不可能的，轴的转动速度总是低于磁场同步转速（叫做“滑程”）的1-5%。(永磁电动机不会产生任何滑程。)效率 电动机中的能量转换不会没有损失。那些损失是在其他机构中的电阻损耗、通风损失、磁化损失和摩擦损失。P2总是电动机铭牌上印有的数据 绝缘等级 电动机绕组中的绝缘材料按照IEC 60085来分级，IEC 60085是由国际电工技术委员会发表的一份标准。根据温度的不同，字母来代表等级数，此温度是隔离应用领域的上限。如果超出上限10持续一段时间，绝缘材料的使用寿命就会缩短一半左右。Atlas Copco Group Present

31、ation 201027基础理论基础理论-电机电机防护等级 按照IEC 60034-5，防护等级指定了电动机防接触和防水的分类情况。这些都是以字母IP和两位数字表示。第一位数字表明电动机固体对接触和渗透的保护程度。第二个数字表明防水的程度。例如，IP23中的（2）表示防固体物的厚度是12mm；（3）表示从垂直方向起可以防止水直接喷洒到60的位置IP54：（5）防尘；（4）对来自各个方向水的喷洒都可以防护。IP55：（5）防尘；（5）对来自各个方向的低压喷射的水都可以防护。冷却方法 按照IEC 60034-6冷却方法说明了电动机如何冷却。这是用字母IC、代表冷却方式的数字（不通风、自通风、强制冷

32、却）和冷却操作模式（内部冷却、表面冷却、闭路冷却、液体冷却等等）来表示。Atlas Copco Group Presentation 201028基础理论基础理论-电机电机星形连接（Y）和三角形（）连接 三相电动机有两种连接方法：星形（Y）或三角形（）。三相电动机的绕组标有U、V和W（U1-U2；V1-V2；W1-W2）。在美国标准则使用T1、T2、T3、T4、T5和T6。对于星形连接来讲，电动机绕组“端子”连接到一起，形成零点，外观像一个星形（Y）。该图显示了电机绕组的连接是星形连接，其中端头连接在星形连接电机端子上。这个例子显示了它连接在690 V电源上。该图显示了电机绕组的连接是组在三角

33、形连接，其中端头连接在三角形连接电机端子上。这个例子显示了它连接在400 V电源上。Atlas Copco Group Presentation 201029基础理论基础理论-电机电机电压 （相电压=主电压/3；例如400V=690/3）会穿过整个绕组。朝向零点的电流Ih变成相电流，相应的，相电流将会以If=Ih流过绕组。在三角形（）连接中，起点和终点在不同的相中是连在一起的，然后就形成一个三角形(）。因此，将有一主电压流过绕组。进入电动机的电流Ih是主电流，它将会在绕组之间分开，使每一相都通有电流，Ih/3=If。同样的电动机可以连接到690V的星形连接上，也可以连接到400V的三角形连接上

34、。在这两种情况下，流过绕组的电压都会达到400V。对于通往电动机的电流，连接到电压为690V的星形连接的电流要低于连接到电压为400V的三角形连接的电流。电流之间是3的关系。例如，对于电动机电板，它可以使用690/400V的电压。就是说，星形连接主要用于高压，而三角形连接主要用于低压。也可以源于电板的电流对于星形连接电动机来说较低，而对于三角形连接的电动机来说就较高。转向 主电源连接在三相电机的端子上，显示为U、V和W。位相序列分别是L1、L2和L3。该图显示了电机顺时针转动，如从“D”驱动端部看到的一样。为使电机逆时针转动，要更换连接在起动器或电机上的三根火线中任意两个的接线位置。当逆时针转

35、动时，要检查冷却风扇的运行。Atlas Copco Group Presentation 201030基础理论基础理论-电机电机力矩 电动机转向力矩是表示电动机转向能力的物理量。每台电动机都存在最大力矩。当负载大于最大力矩时，电动机则不能转动。在低于电动机的最大力矩的正常负荷范围内，电动机能够正常运转。然而，起动序列会包括额外负载。电动机性能通常变现为力矩曲线。鼠笼式异步电动机的力矩曲线，当电机启动时力矩比平常大。Mst=起动力矩、Mmax=最大力矩（“切削力矩”）、Mmin=最小力矩（“鞍座力矩”）、Mn=额定力矩螺杆式压缩机的星形/三角形启动异步电动机的力矩曲线与螺杆压缩机的力矩需求曲线。

36、压缩机在星形接线时是空载（空转）。当速度已达到约90-95%的额定速度时，电机切换到三角形接线，力矩增加，压缩机加载，并且达到了它的工作点。Atlas Copco Group Presentation 2010用气量的确定用气量的确定确定一个新厂的压缩空气要求的传统方法是将所有用气设备的用气量（m3/min）加起来，再考虑增加一个安全、泄漏和发展系数。在一个现有工厂里，你只要作一些简单的测试便可知道压缩空气供给量是否足够。如不能，则可估算出还需增加多少。一般工业上空气压缩机的输出压力为7Bar，而送到设备使用点的压力至少6.2Bar。这说明我们所用的典型空气压缩机有7Bar的卸载压力和6.2B

37、ar的筒体加载压力或叫系统压力。有了这些数字（或某一系统的卸载和加载值）我们便可确定。如果筒体压力低于名义加载点(6.2Bar)或没有逐渐上升到卸载压力(7Bar)，就可能需要更多的空气。当然始终要检查，确信没有大的泄漏，并且压缩机的卸载和控制系统都运行正常。如果压缩机必须以高于7Bar的压力工作才能提供6.2Bar的系统压力，就要检查分配系统的管道尺寸也许太小，或是阻塞点对于用气量还需增加多少气量，系统漏气产生什么影响以及如何确定储气罐的尺寸以满足间歇的用气量峰值要求。31 Atlas Copco Group Presentation 2010用气量的确定用气量的确定估算法V=V现有设备用气

38、量V后处理设备用气量V泄漏量V储备量确定所需的增加压缩空气根据将系统压力提高到所需要压力的空气量，就能确定需要增加的压缩空气供气量，P2 需要的m3/min=现有的m3/min-P1式中，需要的m3/min=需要的压缩空气供气量现有的m3/min=现有的压缩空气供气量P2=需要的系统压力，MPa(A)P1=现有的系统压力，MPa(A)需增加的m3/min=需要的m3/min现有的m3/min结果就告诉你为满足现有的用气需求所要增加多少气量。建议增加足够的气量以便不仅满足目前的用气要求，还把将来的需求和泄漏因素考虑进去。32 Atlas Copco Group Presentation 201033Committed tosustainable productivity.Atlas Copco Group Presentation 201034