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效率,是离心空压机的核心基础参数;设备做的再精巧,品牌效应吹的再大,或者价格再便宜,倘若整机效率不高,对客户来说,是严重的损失。
离心空压机效率分析
一、等温效率部分
离心式空压机的基础气动设计,到目前为止采用的办法是通过各种理论技术分析,然后,通过实际生产来验证,是一个努力的接近理论理想数值的过程,理论数据和实际数据(主要指标是:流量、压力、能耗),相互印证,发展而来。故,经年累月的总结,探索、改进,对于离心空压机的设计制作,非常重要;这也是昌伟福路有比较成熟的原型机模型的意义所在,当然,这也是许多经验少的品牌,无法从原理上彻底解决技术问题的原因。
效率,是离心空压机的核心基础参数;设备做的再精巧,品牌效应吹的再大,或者价格再便宜,倘若整机效率不高,对客户来说,是严重的损失。
空气压缩,三种状态1.等温压缩;2.绝热压缩;3.多变压缩;根据原理,等温压缩是气体压缩最省功的压缩方式,而离心空压机,就是接近于等温压缩状态的一种设备。
等温压缩效率,通常称等温效率,就是衡量离心式空压机整机效率的一个重要指标。
等温压缩功Lis
等温效率η=-----------------------
轴功率Lp
注:1.等温压缩功,在知道了设计条件(设计大气压,设计温度,湿度)、流量(m3/min)、排气压力的情况,可以理论计算得来;
2.轴功率Lp=气体压缩功+机械损失+热辐射;
以昌伟福路离心空压机在越南项目设计条件下:大气压101KPaA,入口温度35度,湿85%,容积流量5000Nm3/h,排气压力0.8MPaG的前提下,得等温压缩功361.1KW;
根据自身的设计、制造水平,及大量设备实际测试资料,整理,计算的轴功率522KW±4%;
361.1KW
等温效率η1=-----------------------=69%
522KW
361.1KW
等温效率η1=-----------------------=66.5%
(522*1.04)KW
注:
1. 理论上,各投标商,在投标的参数统一的前提下,等温压缩功Lis是一样的,这是一个理论计算数据。个别品牌如果拿5000m3/h当5000Nm3/h来计算等温压缩功,等温压缩功就直接小了20%,等温效率就高到离谱了罢。
2. 我技术人员认为,我们提供的设备,由于采用了成熟的气动模型,和外资产品比采用加大型的换热器腔体(降低级间阻力),以致于能够做到66.5-69%的等温效率,在这个流量、压力下,已经是行业的最高效率的产品了。
3. 理论理想等温效率:70-71%,这是一个离心空压机设计师毕生追求的目标。
4. 我们提交的的522KW的轴功率,等温效率已经到了69%,几乎已经是接近理论最高效率的数值,如果有个别品牌提交的轴功率还要低于522KW,那就需要仔细的审核一下他们的相关参数了。
举例1:假设提交的轴功率为576KW,则等温效率:
361.1KW
等温效率η=-----------------------=62.8%
576KW
这等温效率,就比我们核算的66.5%的值,低了4%以上;
举例2:假设提交的轴功率为500KW,则等温效率:
361.1KW
等温效率η=-----------------------=72.2%
500KW
这等温效率,就可以认定是假的了,就可以认为,这轴功率是不恰当的,需要警惕,需要仔细审核他们的参数;
根据离心空压机原理,等温效率理想理论最大值大约为75%左右,气量越小,等温效率越小,在5000Nm3/h这一段机型,等级温效率到66.5-69%,已经几乎是行业最高数值了。
二、装机功率的选择
离心空压机额定设计点5000Nm3/h的轴功率:522KW±4%,
轴功率最大值:543KW;
105%流量下的轴功率最大值:570KW;
装机功率选择:580KW
将来的理论挂表功率:570KW/0.952=598KW;
警惕SF1.15这种数字游戏;
假如某离心空压机额定设计点5000Nm3/h的轴功率:522KW±4%,SF1.15
轴功率最大值:543KW;SF1.15
105%流量下的轴功率最大值:570KW;SF1.15
装机功率选择:580KW;SF1.15
将来的理论挂表功率:(570KW/0.952)*1.15=687.2KW;
这就是SF1.15的逻辑;
电机铭牌功率580KW,但是,一旦有SF1.15,就意味着,这是一台580*1.15=667KW的主电机;
为什么这干?大家都清楚522KW是极佳的一个轴功率数值,不这样写,参与投标几乎没有机会,无可耐何的是,自身能耗确实高了15%,于是,就照写522KW不误,然后用SF1.15来偷换概念,达到通过考核的目的。
这也是为什么有的项目上,电机上有SF1.1这样怪异的服务系数了;能耗,比正常的设备高了10%,能耗指标按正常设备的来写,SF1.1,就是用来偷换概念的。
总结:
1. 等温效率70-71%是离心空压机最理想的理论最高数值,也是离心空压机设计者所毕生追求的目标。院方将此数值作为基准数据,来分析各家的等温效率,能耗高低,就可以一目了然。
2. 警惕SF1.15这个系数在技术协议中的破坏作用,是技术协议签署、能耗考核的关键。
三、各家的效率对比
361.1KW
等温效率η=----------------------- = %
轴功率
根据各品牌报的轴功率,即可以计算等温效率,由于轴功率通常有偏差,可以分别计算,进行比对。
序号 | 项目 | 厂家名称 | 备注 | |||
昌伟福路 | 其它品牌一 | 其它品牌二 | 其它品牌三 | |||
1 | 额定设计流量 | 5000Nm3/h | ||||
2 | 保证105%流量 | 5250Nm3/h | ||||
3 | 排气压力 | 0.8MPaG | ||||
4 | 轴功率下限 | 522KW | ||||
5 | 对应的等温效率η1 | 69% | ||||
6 | 轴功率下限*1.04 | 543KW | ||||
7 | 对应的等温效率η2 | 66.5% | ||||
8 | 电机功率 | 580KW | ||||
9 | 电机服务系数 | SF1.0 |