Dobór instalacji sprężarkowych na dużych wysokościach
Zarówno ciśnienie otoczenia , jak i temperatura spadną wraz ze spadkiem wysokości nad poziomem morza. Niższe ciśnienie na wlocie ma wpływ na stosunek ciśnienia w sprężarkach oraz na podłączone urządzenia, co w praktyce oznacza wpływ na pobór mocy i zużycie powietrza. Jednocześnie zmiany wynikające z wyższych wysokości będą miały wpływ na dostępną moc znamionową silników elektrycznych i silników spalinowych.
Jak wysokość n.p.m. wpływa na instalacje sprężarek?
Należy również wziąć pod uwagę sposób, w jaki warunki otoczenia wpływają na stosowanie przez konsumenta końcowego. Czy wymagane jest określone masowe natężenie przepływu (w procesie) lub
objętościowe natężenie przepływu ? Czy do wymiarowania użyto współczynnika ciśnienia, ciśnienia bezwzględnego lub ciśnienia na mierniku? Czy temperatura sprężonego powietrza jest wysoka? Wszystkie te czynniki tworzą różne warunki wymiarowania
instalacji sprężonego powietrza instalowanej na dużej wysokości i mogą być dość skomplikowane w obliczeniach.
Jaki wpływ na wysokość n.p.m. ma wybór sprężarki?
Aby wybrać właściwą sprężarkę , w której warunki otoczenia różnią się od warunków podanych w arkuszu danych, należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:
- wysokość nad poziomem morza lub ciśnienie otoczenia
- temperatura otoczenia
- wilgotność
- temperatura płynu chłodzącego
- rodzaj sprężarki
- źródło prądu
Czynniki te mają przede wszystkim wpływ na:
- maksymalne ciśnienie robocze
- wydajność
- zużycie energii
- zapotrzebowanie na chłodzenie
najważniejszym czynnikiem jest wahania ciśnienia na wlocie na wysokości. Sprężarka o współczynniku ciśnienia 8.0 na poziomie morza będzie miała stosunek ciśnienia 11.1 na wysokości 3000 metrów (co oznacza, że ciśnienie robocze aplikacji nie ulega zmianie). Ma to wpływ na wydajność, a co za tym idzie na zapotrzebowanie na moc. Ilość zmian zależy od typu sprężarki i konstrukcji. Temperatura otoczenia, wilgotność i temperatura płynu chłodzącego oddziałują i wpływają na wydajność sprężarki w różnych stopniach w sprężarkach jednostopniowych lub wielostopniowych, sprężarkach dynamicznych lub sprężarkach wyporowych.
Jak wysokość n.p.m. wpływa na silniki elektryczne?
Niższa
gęstość powietrza na dużych wysokościach powoduje ograniczenie chłodzenia silników elektrycznych. Silniki standardowe powinny być w stanie pracować do 1000 m przy temperaturze otoczenia 40°C bez wpływu na dane znamionowe. Na wyższych szerokościach geograficznych poniższa tabela może służyć jako wskazówka dla standardowego obniżenia osiągów silnika. Należy pamiętać, że w przypadku niektórych typów sprężarek osiągi silnika elektrycznego są gorsze od wymaganej mocy wału sprężarki na dużej wysokości n.p.m. Dlatego też praca standardowej sprężarki na dużych wysoościach wymaga obniżenia ciśnienia roboczego lub zamontowania silnika o większych rozmiarach.
W jaki sposób wysokość n.p.m. wpływa na silniki spalinowe?
Zmniejszenie ciśnienia otoczenia, wzrost temperatury lub zmniejszenie wilgotności zmniejsza zawartość tlenu w powietrzu wykorzystywanym do spalania, a w konsekwencji moc wydobywcza z silnika spalinowego (IC). Stopień obniżenia mocy wału zależy od typu silnika i metody jego oddychania (silnik z zasysaniem naturalnym lub turbodoładowany), jak podano w poniższej tabeli. Wilgotność odgrywa mniejszą rolę (spadek <1% na 1000 m), gdy temperatura spadnie poniżej 30°C.
Należy pamiętać, że moc silnika spada szybciej niż wymagana moc wału sprężarki. Oznacza to, że dla każdej kombinacji sprężarka/silnik istnieje maksymalna wysokość robocza, która wykorzysta cały margines mocy silnika nad sprężarką do pracy na poziomie morza. Ogólnie rzecz biorąc, dostawcom należy powierzyć obliczanie i określanie szczegółowych danych , które mają zastosowanie do danej sprężarki, silnika i urządzeń zużywających powietrze. W przypadku jakichkolwiek wątpliwości lub pytań instalator powinien zawsze skontaktować się z producentem urządzenia.
Powiązane artykuły
31 maja, 2022
Instalowanie systemu sprężonego powietrza jest prostsze niż kiedyś. Należy pamiętać o kilku kwestiach, przede wszystkim o tym, gdzie umieścić sprężarkę i jak zorganizować pomieszczenie wokół sprężarki. Czytaj więcej...
30 czerwca, 2022
Przy wyborze sprężarki powietrza należy wziąć pod uwagę wiele rzeczy. W tym artykule wyjaśnimy, jaka sprężarka jest najbardziej odpowiednia, w zależności od zastosowania i potrzeb.
3 sierpnia, 2022
Winter weather can expose your compressed air system to certain risks. Get a head start to make sure your compressor survives the year’s most wonderful time by following these simple steps.