Dimenzování Encyklopedie stlačeného vzduchu Řízený pohon Instalace vzduchového kompresoru Pohon s pevně stanovenými otáčkami Základní teorie Fyzika Jak na to
Po seznámení se se základy fyziky byste se mohli chtít dozvědět více o měření hodnot vzduchových kompresorů týkajících se hmoty.
Tyto informace jsou velmi užitečné při určování vhodné velikosti a výkonu, který potřebujete pro konkrétní aplikaci. V tomto článku si vysvětlíme základy měření práce, výkonu a objemového průtoku.
Mechanická práce může být definována jako součin síly a vzdálenosti, po kterou působí síla na objekt. Podobně jako teplo zahrnuje práce energii přenášenou z jednoho tělesa na jiné. Rozdíl je v tom, že se jedná spíše o sílu než o teplotu. Příkladem je situace, kdy se plyn stlačí ve válci s pohybujícím se pístem.
Ke kompresi dochází v důsledku působení síly pohybující pístem. Energie tedy přenáší z pístu na plyn. Tento přenos energie funguje v termodynamickém slova smyslu. Výsledek práce může mít mnoho forem, jako jsou změny potenciálu, kinetické nebo tepelné energie.
Mechanická práce spojená se změnami objemu plynné směsi je jedním z nejdůležitějších procesů v inženýrské termodynamice. Jednotka práce je joule: 1 J = 1 Nm = 1 Ws.
Výkon je množství práce vykonané za jednotku času. Je mírou toho, jak rychle je práce provedena. Jednotka výkonu je watt: 1 W = 1 J/s. Například výkon nebo tok energie do hnací hřídele kompresoru je číselně podobný emisím tepla systému plus teplo aplikované na stlačený plyn.
Objemový průtok systému je objem tekutiny, který proteče za jednotku času. Lze jej vypočítat jako součin plochy průřezu průtoku a průměrné rychlosti průtoku. Jednotka objemového průtoku je m3/s.
Často se však rovněž používá jednotka litr za sekundu (l/s), pokud se odkazuje na objemový průtok (také nazývaný kapacita) kompresoru. Uvádí se buď jako normální litr za sekundu (Nl/s), nebo jako výkonnost (l/s). S jednotkou Nl/s se průtok vzduchu přepočítává do "normálního stavu". Ten se tradičně volí jako 1,013 bar(a) a 0 °C. Normální jednotka Nl/s se používá především při určování hmotnostního průtoku.
Pro výkonnost (FAD) se výstupní průtok kompresoru přepočítá na objemový průtok volného vzduchu při standardním vstupním stavu (vstupní tlak 1 bar(a) a vstupní teplota 20 °C). Vztah mezi dvěma objemovými průtoky je (upozorňujeme, že výše uvedený zjednodušený vzorec nezohledňuje vlhkost).
Následující příklad znázorňuje výkonnost (FAD). Co znamená FAD = 39 l/s pro kompresor pracující při tlaku 13 bar? Jak dlouho trvá naplnění nádrže o objemu 390 l na tlak 13 bar? Abychom to mohli vypočítat, musíme se vrátit k vstupním podmínkám. Což je 1 bar.
Když začneme s prázdnou nádobou, po 1 sekundě je v nádobě 39 litrů o tlaku 1 bar. Po 10 sekundách je tlak uvnitř nádoby 1 bar. Následně je zde tlak 2 bar po 20 sekundách. Po 130 sekundách je tedy naplněna při tlaku 13 bar.
Dále je rozdíl mezi referenčními podmínkami a normálními podmínkami. Referenční podmínky používají 1 bar, 20 °C, 0% relativní vlhkost (RH).
Normální podmínky zahrnují 1 atmosféru = 1,01325 bar, 0 °C, 0% RH. Další definicí je SER neboli měrná spotřeba energie. To znamená množství energie, které je nutné k dodání 1 litru FAD při určitém tlaku.
Určení systému stlačeného vzduchu průtokem a tlakem – nikoli kW neboli výkonem – je nejlepším způsobem, jak přizpůsobit výkon systému vašim potřebám. Velikost kompresoru by měla přesněji odpovídat vašim podnikovým požadavkům než jen podle jmenovitého výkonu.
Zjistěte více o tom, jak zacházet s průtokem.
V tomto článku je mnoho technických pojmů týkajících se mechanické práce, výkonu a průtoku. Pochopení těchto informací je důležité pro investice do správného vybavení pro vaši aplikaci. Pokud si pořídíte zařízení, které je příliš velké nebo příliš malé, hrozí vysoké riziko neefektivity.
Je důležité zvážit, kolik síly budete potřebovat k přesunu objektu, abyste mohli dokončit danou práci v příslušném časovém rámci. Jak již bylo zmíněno výše, je to vyjádřeno průtokem a tlakem. Kromě litrů za sekundu (l/s) se průtok vyjadřuje jako krychlové metry za hodinu (m3/h) nebo krychlové stopy za minutu (cfm). Všechny tyto míry se týkají rychlosti.
Tlak se vyjadřuje jako bar, jak je uvedeno výše, nebo libry na čtvereční palec (psi). Pokud musíte přemístit těžké objekty, budete potřebovat větší tlak. Budete také chtít stanovit, zda potřebujete celodenní dodávku vzduchu a zda existují různé požadavky pro vaše aplikace. Tento kontext je užitečný při určování velikosti a výběru mezi stroji s pevně stanovenými otáčkami a řízeným pohonem (VSD).
Při zkoumání vzduchových kompresorů narazíte na zařízení s pevně stanovenými otáčkami a VSD. Tyto termíny se vztahují k tomu, jak motor funguje. Jek je naznačeno, stroje s pevně stanovenými otáčkami pracují pouze jednou rychlostí, zatímco kompresory VSD mění otáčky podle potřeby. Každá z těchto technologií má své vlastní výhody v závislosti na vašem pracovním postupu a potřebách.
Stroj s pevně stanovenými otáčkami je obecně levnější na pořízení, zatímco stroj VSD nabízí výhody vyšší účinnosti. Druhá technologie poskytuje úspory provozních nákladů na energii. Pokud se nemůžete rozhodnout, co dává největší smysl pro vaše potřeby, neváhejte nás kontaktovat. Náš tým vám rád pomůže posoudit, jaké řešení je pro vás nejvhodnější.
Uvědomujeme si, že neexistuje univerzální řešení pro každého zákazníka, a proto nabízíme řešení šitá na míru.
Poté, co se seznámíte se základy fyziky zde, možná se budete chtít dozvědět více o fyzikálních jednotkách používaných k měření různých aspektů hmoty. To může být velmi užitečné při práci se stlačeným vzduchem. V tomto článku si vysvětlíme základy měření práce, výkonu a objemového průtoku.
4 srpna, 2022
To understand the workings of compressed air, a basic introduction to physics can come a long way. We define the different physical units for measuring pressure, temperature and thermal capacity. Learn more.
5 května, 2023
Pro pochopení fungování stlačeného vzduchu je užitečný základní úvod do fyziky, včetně 4 skupenství hmoty.
21 dubna, 2022
Tento článek pojednává o hlavních principech a dvou zákonech týkajících se plynů, abyste mohli lépe porozumět fyzice termodynamiky vzduchových kompresorů a generování tepla.
