સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસર એર એન્ડના ત્રણ મૂળભૂત પ્રદર્શન અને ચોક્કસ શક્તિ

ગેસનું સંકુચિતકરણ એ ગેસને દબાણ સંભવિત ઉર્જા મેળવવા માટે બાહ્ય ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવાની પ્રક્રિયા છે. કોમ્પ્રેસર એ સંકુચિત ગેસનો સર્જક છે. તેથી, સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસર એર એન્ડનું મૂળભૂત પ્રદર્શન આ ચાર પાસાઓથી અવિભાજ્ય છે: દબાણ, પ્રવાહ, શક્તિ અને ચોક્કસ શક્તિ.
સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસરનું મૂળભૂત પ્રદર્શન એર એન્ડ - પ્રેશર

કોમ્પ્રેસ્ડ એરની પ્રેશર સંભવિત ઉર્જા મેળવવી એ એર કોમ્પ્રેસરનું સૌથી મૂળભૂત પ્રદર્શન છે, અને સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસર પણ તેનો અપવાદ નથી. સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસરનું મુખ્ય એન્જિન બાહ્ય ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને હવાનું દબાણ વધારે છે. દબાણ જેટલું વધારે હશે, તેટલી વધુ ઉર્જાનો ઉપયોગ થશે, અને મુખ્ય એન્જિન માટેની જરૂરિયાતો વધુ હશે. સામાન્ય રીતે આપણે આઉટપુટ પ્રેશર અનુસાર એર કોમ્પ્રેસરને ચાર શ્રેણીઓમાં વિભાજીત કરીએ છીએ:

ઓછું દબાણ: 0.2~1.0MPa

મધ્યમ દબાણ: 1.0~10MPa

ઉચ્ચ દબાણ: 10~100MPa

અતિ-ઉચ્ચ દબાણ: 100MPa થી ઉપર

સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસરનું આઉટપુટ પ્રેશર સામાન્ય રીતે 0.2~4.0MPa હોય છે, જેનો અર્થ એ છે કે આ શ્રેણીમાં તેમનું પ્રદર્શન, શક્યતા અને અર્થતંત્ર વધુ સારું છે. આ કોમ્પ્રેસર એર એન્ડની રચના અને કાર્યકારી સ્થિતિ દ્વારા નક્કી થાય છે, અને તે સૌથી વધુ બજાર માંગ ધરાવતો દબાણ સેગમેન્ટ પણ છે.

એર કોમ્પ્રેસર દ્વારા પૂરું પાડવામાં આવતું સંકુચિત હવાનું દબાણ મુખ્યત્વે દબાણ ગુણોત્તર દ્વારા માપવામાં આવે છે, જે આઉટપુટ દબાણ Pd અને સક્શન દબાણ Ps નો ગુણોત્તર છે. ગુણોત્તર જેટલો ઊંચો હશે, તેટલું આઉટપુટ દબાણ વધારે હશે.

ε=Pd/Ps ફોર્મ્યુલા (6)

સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસરના મુખ્ય એન્જિન માટે, આંતરિક દબાણ ગુણોત્તર અને બાહ્ય દબાણ ગુણોત્તર હોય છે.

આંતરિક દબાણ ગુણોત્તર: મુખ્ય એન્જિનના આંતર-દાંતના જથ્થામાં દબાણ અને સક્શન દબાણનો ગુણોત્તર, જે સક્શન અને એક્ઝોસ્ટ પોર્ટની સ્થિતિ અને આકાર દ્વારા નક્કી થાય છે;

બાહ્ય દબાણ ગુણોત્તર: એક્ઝોસ્ટ પાઇપમાં દબાણ અને સક્શન દબાણનો ગુણોત્તર. કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ અથવા પ્રક્રિયા પ્રવાહ માટે જરૂરી સક્શન અને એક્ઝોસ્ટ દબાણ.

જ્યારે આંતરિક દબાણ ગુણોત્તર બાહ્ય દબાણ ગુણોત્તર ≠ હોય, ત્યારે મુખ્ય એન્જિન વધુ શક્તિનો વપરાશ કરશે; જ્યારે આંતરિક દબાણ ગુણોત્તર = બાહ્ય દબાણ ગુણોત્તર, ત્યારે મુખ્ય એન્જિન શ્રેષ્ઠ સ્થિતિમાં હોય છે.

સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસરના મુખ્ય એન્જિન માટે, જ્યારે મુખ્ય એન્જિન, આસપાસનું તાપમાન, સક્શન પ્રેશર, મુખ્ય એન્જિન સ્પીડ અને અન્ય પરિબળો સમાન હોય છે, ત્યારે આઉટપુટ પ્રેશર જેટલું વધારે હોય છે, તેટલો પાવર વપરાશ વધારે હોય છે.

સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસર એર એન્ડ - ફ્લોનું મૂળભૂત પ્રદર્શન

પ્રવાહ સામાન્ય રીતે માસ ફ્લો અને વોલ્યુમ ફ્લોથી બનેલો હોય છે. એર કોમ્પ્રેસર સિસ્ટમ્સના ઉદ્યોગ સ્પષ્ટીકરણો અને ધોરણોમાં, અમે સામાન્ય રીતે ફ્લો માપન પદ્ધતિ તરીકે વોલ્યુમ ફ્લોનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, જેને મારા દેશમાં એક્ઝોસ્ટ વોલ્યુમ અથવા નેમપ્લેટ ફ્લો પણ કહેવામાં આવે છે: જરૂરી એક્ઝોસ્ટ પ્રેશર હેઠળ, પ્રતિ યુનિટ સમય એર કોમ્પ્રેસર દ્વારા છોડવામાં આવતા ગેસનું વોલ્યુમ ઇન્ટેક સ્ટેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે, એટલે કે, પ્રથમ તબક્કાના ઇન્ટેક પાઇપ પર સક્શન પ્રેશરનું વોલ્યુમ મૂલ્ય અને સક્શન તાપમાન અને ભેજ. એકમ m3/મિનિટ છે. વોલ્યુમ ફ્લોને વાસ્તવિક વોલ્યુમ ફ્લો અને પ્રમાણભૂત વોલ્યુમ ફ્લોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

સામાન્ય રીતે, નમૂનાઓ, પસંદગીઓ અને મશીન નેમપ્લેટ પ્રમાણભૂત વોલ્યુમ પ્રવાહનો ઉપયોગ કરે છે. ઉદ્યોગ, પ્રદેશ અને ઉપયોગને કારણે, સંકુચિત હવા બજાર માંગમાં પ્રમાણભૂત વોલ્યુમ પ્રવાહ પ્રમાણભૂત સ્થિતિ (તાપમાન, દબાણ અને ઘટકો) માં તફાવત અનુસાર બે વ્યાખ્યાઓ ધરાવે છે:

પ્રમાણભૂત સ્થિતિ દબાણ P=101.325KPa છે; પ્રમાણભૂત તાપમાન T=0℃; સંબંધિત ભેજ 0% છે. તે ઘણીવાર ઔદ્યોગિક ગેસ, રાસાયણિક ઉદ્યોગ અથવા બિડિંગ દસ્તાવેજોમાં જોવા મળે છે, જેને "માનક ચોરસ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે સૂત્ર પ્રતીક "VN" અને Nm3/મિનિટના એકમ સાથે.

પ્રમાણભૂત સ્થિતિ દબાણ P = 101.325KPa છે; પ્રમાણભૂત તાપમાન T = 20℃; સંબંધિત ભેજ 0% છે. તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સંકુચિત હવા ઉદ્યોગના ધોરણોમાં થાય છે અને તેને "માનક કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ" કહેવામાં આવે છે. પ્રતીક સામાન્ય રીતે "V" હોય છે અને એકમ m3/મિનિટ હોય છે.

સામાન્ય રીતે, આપણા એર કોમ્પ્રેસર ઉદ્યોગમાં વપરાતો પ્રમાણભૂત વોલ્યુમ ફ્લો રેટ બાદમાં હોય છે. બે સ્થિતિઓ હેઠળ વોલ્યુમ ફ્લો રેટ રૂપાંતરણ સૂત્ર દ્વારા ગણતરી કરી શકાય છે:

V(m3/min)=1.0732VN(Nm3/min) ફોર્મ્યુલા (7)

સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસરના મુખ્ય એન્જિન માટે, સમાન અન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, રોટર સેન્ટરનું અંતર જેટલું મોટું હશે, તેનો વોલ્યુમ ફ્લો રેટ તેટલો મોટો હશે; મુખ્ય એન્જિનની ગતિ જેટલી ઊંચી હશે, તેનો વોલ્યુમ ફ્લો રેટ તેટલો મોટો હશે.

V વોલ્યુમ ફ્લો રેટ = qv મુખ્ય એન્જિન કમ્પ્રેશન વોલ્યુમ × n હેડ સ્પીડ ફોર્મ્યુલા (8)

qv=CΨqv0Z1n=CΨCn1nλD3 ફોર્મ્યુલા (9)

જ્યાં Z1——પુરુષ રોટરના દાંતની સંખ્યા; n——પુરુષ રોટરની ગતિ; λ——રોટર પાસા ગુણોત્તર; D——પુરુષ રોટરનો બાહ્ય વ્યાસ.

તેથી, બચત ખાતર, અમે સામાન્ય રીતે મુખ્ય એન્જિનના પ્રકારો ઘટાડીએ છીએ અને બજારની માંગને પહોંચી વળવા માટે મુખ્ય એન્જિનની ગતિ નક્કી કરીને એર કોમ્પ્રેસરના એક્ઝોસ્ટ વોલ્યુમને સમાયોજિત કરી શકીએ છીએ.

જોકે, સ્ક્રુ કોમ્પ્રેસર મુખ્ય એન્જિનની ગતિ અનંત ઊંચી હોઈ શકતી નથી, સામાન્ય રીતે 800 થી 10,000 rpm ની વચ્ચે હોય છે. તેથી, સ્ક્રુ મુખ્ય એન્જિન ઉત્પાદક સ્ક્રુ કોમ્પ્રેસરની પ્રવાહ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે વિવિધ વોલ્યુમ ફ્લો રેન્જવાળા મુખ્ય એન્જિન વિકસાવે છે.

સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસર એર એન્ડ ચોક્કસ શક્તિ અને ગણતરી

જ્યારે એર કોમ્પ્રેસર એર એન્ડ કામ કરી રહ્યું હોય ત્યારે પ્રતિ યુનિટ સમય વોલ્યુમ ફ્લો દ્વારા વપરાતી શાફ્ટ પાવર. ચોક્કસ પાવરનો એકમ છે: kW/(m3/મિનિટ).

ગણતરી સૂત્ર નીચે મુજબ છે:

SER એર એન્ડ = Pd એર એન્ડ/qv ફોર્મ્યુલા (10)

પીડી એર એન્ડ - એર એન્ડ શાફ્ટ પાવર;

qv - પ્રતિ યુનિટ સમય હવાના અંત વોલ્યુમ પ્રવાહ

તેનું ચોક્કસ પાવર મૂલ્ય છે:

SER એર એન્ડ = 117/23.1 = 5.065 (kW/(m3/min))

સ્ક્રુ એર કોમ્પ્રેસર એર એન્ડનું ચોક્કસ પાવર મૂલ્ય જેટલું નાનું હશે, તેનો ઉર્જા વપરાશ ઓછો હશે અને હવાનું પ્રદર્શન વધુ સારું હશે. સતત પ્રવાહની સ્થિતિમાં, આઉટપુટ દબાણ જેટલું ઊંચું હશે, હવાના અંત શાફ્ટની શક્તિ વધુ હશે, તેથી તેનું ચોક્કસ પાવર મૂલ્ય વધારે હશે.

દરેક સ્ક્રુ કોમ્પ્રેસરનું એક શ્રેષ્ઠ ચોક્કસ પાવર મૂલ્ય હોય છે, જે મુખ્ય એન્જિનની ગતિ સાથે સંબંધિત છે. જ્યારે મુખ્ય એન્જિનની ગતિ ખૂબ ઓછી હોય છે, ત્યારે લીકેજ વધે છે, ગેસનું પ્રમાણ ઘટે છે, અને ચોક્કસ પાવર મૂલ્ય વધારે બને છે; જ્યારે મુખ્ય એન્જિનની ગતિ ખૂબ વધારે હોય છે, ત્યારે ઘર્ષણ વધે છે, શાફ્ટ પાવર વધે છે અને ચોક્કસ પાવર મૂલ્ય વધારે બને છે. પરંતુ એક શ્રેષ્ઠ ગતિ હોવી જોઈએ જે ચોક્કસ પાવર મૂલ્યને સૌથી નીચું બનાવે. આ જ કારણ છે કે એવું કહેવું યોગ્ય નથી કે મુખ્ય એન્જિન જેટલું મોટું હશે, તેટલું વધુ ઊર્જા બચત કરશે.

જ્યારે આપણે સ્ક્રુ કોમ્પ્રેસર અને વેરિયેબલ ફ્રીક્વન્સી કોમ્પ્રેસર ડિઝાઇન કરીએ છીએ, ત્યારે આપણે મુખ્ય એન્જિનની કાર્યક્ષમતા, માનકીકરણ અને મોડ્યુલરિટીને ધ્યાનમાં રાખીને ગુણવત્તાની ખાતરી કરવી જોઈએ. તેથી, અમે વિવિધ દબાણ અને પ્રવાહો સાથે સ્ક્રુ કોમ્પ્રેસર ડિઝાઇન અને વિકસાવવા માટે મુખ્ય એન્જિન વિશિષ્ટ પાવર મૂલ્ય વળાંકનો ઉપયોગ કરીશું.