A kompresszor termodinamikájának alapvető áttekintése
A kompresszorok termodinamikájának jobb megértése érdekében ez a cikk a fő alapelveket, valamint a Boyle-féle és a Charles-féle gáztörvényeket tárgyalja. A következő információkból megtudhatja, hogyan keletkezik a hő a berendezésben, és hogyan alakítható át energiává.
Melyek a termodinamika törvényei?
Az energia különböző formákban létezik, többek között hő, fizikai, kémiai, sugárzó (fény stb.), és elektromos energiát. A termodinamika a hőenergia tanulmányozása, azaz annak a képessége, hogy változást hozzon létre egy rendszerben vagy munkát végezzen.
A termodinamika első törvénye kifejezi az energiamegtakarítás elvét. Azt mondja, hogy az energia nem keletkezik, és nem is pusztul el. Ebből az következik, hogy egy zárt rendszerben a teljes energia mindig megtakarításra kerül, így állandó marad. Csak az egyik űrlapról a másikra változik. Ezáltal a hő olyan energiaforma, amely munkavégzés során keletkezhet vagy alakítható át.
A termodinamika második törvénye kimondja, hogy a természetben hajlamosak a nagyobb molekuláris rendellenesség állapota felé haladni. Az entropia a rendellenesség mértéke. A szilárd kristályok, a leggyakrabban strukturált anyagformák nagyon alacsony entropiás értékekkel rendelkeznek.
A nagyobb mértékben szervetlen gázok entropiaértékei magasak. A szigetelt energiarendszerek munkavégzéshez rendelkezésre álló potenciális energiája az entropie növekedésével csökken. A termodinamika második törvénye kimondja, hogy a hő „saját erőfeszítéssel” soha nem tud átjutni egy alacsonyabb hőmérsékletű régióból egy magasabb hőmérsékletű régióba.
Boyle és Charles gáztörvényei
A Boyle-törvény szerint, ha a hőmérséklet állandó (izoterm), akkor a nyomás és a térfogat terméke állandó.
Károly törvénye szerint állandó nyomáson (izobar) a gáz térfogata a hőmérséklet változásával közvetlen arányban változik.
A gázokra vonatkozó általános állami törvény a Boyle-törvény és a Charles-törvény kombinációja. Ez határozza meg, hogy a nyomás, a térfogat és a hőmérséklet hogyan befolyásolja egymást. Ha ezeknek a változóknak az egyikét megváltoztatják, akkor ez legalább a másik két változó egyikét érinti.
Az egyedi R gázállandó csak a gáz tulajdonságaitól függ. Ha a gáz m tömege elfoglalja a V térfogatot, akkor a kapcsolat írható:
Kompresszor-termodinamika és energia-visszanyerés
Ahogy ebben a cikkben elmagyarázzuk, a termodinamika az energiára és annak átviteli módjára vonatkozik. A légkompresszorok esetében a gázra (levegőre) összpontosítunk magas nyomásszinten. Mind a Boyle-féle, mind a Charles-féle gáztörvények segítenek megérteni, hogy a magas kompressziós szintek és más gázok milyen hatással vannak.
Így a termodinamika fogalma alapvető fontosságú a kompresszor működésének megértéséhez. Alapvetően a levegő felmelegszik a nyomásnövelési folyamat és a sűrítés során alkalmazott nagy levegőáramlási sebességek miatt. Gyakran van maradék hő a kompresszorban, amit sűrítési hőnek nevezünk.
Ez a keletkező hő újra felhasználható az energia-visszanyerési folyamatokban. Ha a teljes lóerő akár 94%-át is visszanyeri, jelentős energiamegtakarítást érhet el. Például egy 400 kW-os kompresszor 90%-os energia-visszanyeréssel évente 150 000 €-t takaríthat meg.
Ha meleg vizet használ a kazán előtáplálására, vagy közvetlenül a 70-90 °C-os folyamatokban, energiaforrásokat, például földgázt takaríthat meg. Az energia-visszanyerő egység elhelyezése a kompresszor és a hűtő-/fűtőkör között hatékony módja az áramköltségek csökkentésének.
Ezenkívül számos új kompresszor előre telepített energia-visszanyeréssel rendelkezik. A termodinamika erejének köszönhetően számos lehetőség van az energia-visszanyerésre. Mivel az elektromosság a CO2-kibocsátás 99%-át teszi ki, és a kompresszorok életciklusköltségének több mint 80%-át teszi ki, fontos megismerni ezt a cikket.
Fedezze fel hatékony kompresszoraink választékát
A fenti információk alapján reméljük, hogy magabiztosan választja ki a megfelelő olajmentes vagy olajbefecskendezéses kompresszort. Valamennyi forgócsavaros modellünk a legfejlettebb, és energiatakarékos funkciókat kínál.
Lépjen velünk kapcsolatba, ha további információra van szüksége kompresszorainkról. Örömmel segítünk.
Kapcsolódó cikkek
25 április, 2022
A sűrített levegő működésének megértéséhez a fizika alapvető ismerete hosszú utat engedhet meg. Tudjon meg többet a termodinamikáról és arról, hogy milyen létfontosságúak a kompresszorok működésének megértéséhez.
18 február, 2022
A sűrített levegő működésének megértéséhez a fizika alapvető ismerete hosszú utat engedhet meg. Tudjon meg többet a termodinamikáról és arról, hogy milyen létfontosságúak a kompresszorok működésének megértéséhez.
4 augusztus, 2022
A sűrített levegő működésének megértéséhez a fizika alapvető ismerete hosszú utat engedhet meg. Tudjon meg többet a termodinamikáról és arról, hogy milyen létfontosságúak a kompresszorok működésének megértéséhez.