10 krokov k ekologickej a efektívnejšej výrobe stlačeného vzduchu

Redukcia uhlíka pre ekologickú výrobu – všetko, čo potrebujete vedieť
10 krokov k ekologickej výrobe stlačeného vzduchu

Všetko, čo potrebujete vedieť o procese pneumatickej prepravy.

Zistite, ako môžete vytvoriť efektívnejší proces pneumatickej prepravy.
3D images of blowers in cement plant
Zavrieť

Základný prehľad termodynamiky vzduchového kompresora

Základná teória Wiki o stlačenom vzduchu Thermodynamics Physics

Aby sme lepšie pochopili fyziku termodynamiky vzduchového kompresora, tento článok sa zaoberá hlavnými princípmi, ako aj Boylovými a Charlesovými zákonmi plynu. V nasledujúcich informáciách sa dozviete, ako sa vo vašom zariadení vytvára teplo a ako ho môžete premeniť na energiu.

Aké sú zákony termodynamiky?

Energia existuje v rôznych formách vrátane tepelnej, fyzikálnej, chemickej, žiarivej (svetlo atď.)) a elektrickej energie. Termodynamika je štúdium tepelnej energie, t. j. schopnosti spôsobiť zmenu v systéme alebo vykonať prácu.

Prvý zákon termodynamiky vyjadruje princíp úspory energie. Uvádza, že energia sa nevytvára ani neničí. Z toho vyplýva, že celková energia v uzavretom systéme sa vždy šetrí, čím zostáva konštantná. Len sa mení z jednej formy na druhú. Teplo je teda forma energie, ktorá sa môže vytvárať alebo premieňať na prácu.

Druhý zákon termodynamiky uvádza, že v prírode existuje tendencia postupovať smerom k stavu väčšej molekulárnej poruchy. Entropia je miera poruchy. Pevné kryštály, najpravidelnejšia štruktúrovaná forma hmoty, majú veľmi nízke hodnoty entropie.

Plyny, ktoré sú viac dezorganizované, majú vysoké hodnoty entropie. Potenciálna energia izolovaných energetických systémov, ktorá je k dispozícii na vykonávanie práce, sa znižuje so zvyšujúcou sa entropiou. Druhý zákon termodynamiky uvádza, že teplo sa nikdy nemôže „vlastným úsilím“ preniesť z oblasti s nižšou teplotou do oblasti s vyššou teplotou.

Boylov a Charlesov plynový zákon

Boylov zákon uvádza, že ak je teplota konštantná (izoterma), potom súčin tlaku a objemu je konštantný (vzorec)
Boylov zákon uvádza, že ak je teplota konštantná (izoterma), potom je súčin tlaku a objemu konštantný.
Charlesov zákon uvádza, že pri konštantnom tlaku (izobar) sa objem plynu mení priamo úmerne zmene teploty (vzorec)
Charlesov zákon uvádza, že pri konštantnom tlaku (izobar) sa objem plynu mení priamo úmerne zmene teploty.
Všeobecný štátny zákon pre plyny je kombináciou Boylovho a Charlesovho zákona. Uvádza, ako sa tlak, objem a teplota navzájom ovplyvňujú. vzorec
Všeobecný štátny zákon pre plyny je kombináciou Boylovho a Charlesovho zákona. Uvádza, ako sa tlak, objem a teplota navzájom ovplyvňujú. Keď sa zmení jedna z týchto premenných, ovplyvní to aspoň jednu z dvoch ostatných premenných.
Individuálna konštanta plynu R závisí len od vlastností plynu. Ak hmotnosť m plynu zaberá objem V, vzorec
Individuálna konštanta plynu R závisí len od vlastností plynu. Ak hmotnosť m plynu zaberá objem V, vzťah možno zapísať:

Termodynamika kompresora a rekuperácia energie

Ako je vysvetlené v tomto článku, termodynamika súvisí s energiou a jej prenosom. V kontexte vzduchových kompresorov sa zameriavame na plyn (vzduch) pod vysokým tlakom. Boylov a Charlesov plynový zákon pomáhajú pochopiť, aký vplyv majú vysoké úrovne kompresie a iné plyny.

Koncepcia termodynamiky je pritom základom pre pochopenie spôsobu fungovania kompresora. Vzduch sa v podstate zahrieva procesom tlakovania a vysokými prietokmi vzduchu, ktoré sa podieľajú na kompresii. Vo vzduchovom kompresore je často zvyškové teplo, známe ako kompresné teplo.

Toto vytvorené teplo sa môže opätovne použiť v procesoch rekuperácie energie. Ak rekuperujete až 94 % celkového výkonu, vaše úspory energie môžu byť značné. Napríklad 400 kW kompresor s 90 % rekuperáciou energie môže ušetriť 150 000 € ročne.

Použitím horúcej vody ako predprívodu do kotla alebo priamo v procesoch vyžadujúcich 70 – 90 °C môžete ušetriť na zdrojoch energie, ako je zemný plyn. Umiestnenie riadiacej jednotky rekuperácie energie medzi kompresor a chladiaci/vykurovací okruh je účinný spôsob, ako znížiť náklady na elektrickú energiu.

Okrem toho nájdete mnohé nové vzduchové kompresory navrhnuté s vopred nainštalovanou rekuperáciou energie. Vďaka sile termodynamiky existuje veľa možností rekuperácie energie. Keďže elektrina predstavuje 99 % emisií CO2 a viac ako 80 % nákladov na životný cyklus kompresora, je dôležité vziať na vedomie tento článok.

Preskúmajte náš sortiment efektívnych kompresorov

Dúfame, že s vyššie uvedenými informáciami budete mať istotu pri výbere správneho bezolejového alebo olejom vstrekovaného vzduchového kompresora. Všetky naše modely rotačných skrutiek sú najpokročilejšie a ponúkajú funkcie na úsporu energie.

Ak potrebujete viac informácií o našich vzduchových kompresoroch, neváhajte nás kontaktovať. Ochotne vám pomôžeme.

Súvisiace články

Illustration of the heat trasfer process from hot to cold

Ako sa prenáša teplo?

25 apríla, 2022

Na pochopenie fungovania stlačeného vzduchu veľmi pomôže základný úvod do fyziky. Zistite viac o termodynamike a o tom, akú kľúčovú úlohu zohráva pri pochopení práce vzduchových kompresorov.

an illustration about a basic theory article in the atlas copco air wiki

Zmeny stavu plynov

18 februára, 2022

Na pochopenie fungovania stlačeného vzduchu môže základný úvod do fyziky priniesť veľa. Zistite viac o termodynamike a o tom, ako je dôležitá pre pochopenie fungovania vzduchových kompresorov.