Dimensioning Compressed Air Wiki Variable speed drive Installing an Air Compressor Fixed speed drive Basic Theory Physics Ownership
När du har lärt dig grunderna i fysik kanske du vill veta mer om att förstå luftkompressorns mätningar vad gäller materia.
Den här informationen är mycket användbar när du bestämmer lämplig storlek och kraft för en viss tillämpning. I den här artikeln förklarar vi grunderna för mätning av arbete, effekt och flödeshastighet.
Mekaniskt arbete kan definieras som produkten av en kraft och ett avstånd över vilket kraften verkar på ett föremål. Precis som värme innebär arbete att energi överförs från en kropp till en annan. Skillnaden är att det handlar om kraft snarare än temperatur. Ett exempel på detta är när gas komprimeras i en cylinder med en rörlig kolv.
Kompression uppstår som ett resultat av att kolven tvingas röra sig. Energi överförs därför från kolven till gasen. Den här energiöverföringen beskriver den termodynamiska betydelsen av ordet. Resultatet av arbetet kan ha många former, såsom förändringar i potential, kinetik eller termisk energi.
Mekaniskt arbete som förknippas med ändringar i volymen av en gasblandning är en av de viktigaste processerna inom teknisk termodynamik. SI-enheten för arbete är Joule: 1 J = 1 Nm = 1 Ws.
Effekt är utfört arbete per tidsenhet. Det är ett mått på hur snabbt arbete kan utföras. SI-enheten för effekt är Watt: 1 W = 1 J/s. Exempelvis är effekten eller energiflödet till en drivaxel på en kompressor numeriskt lika med den värme som avges från systemet plus den värme som tillförs den komprimerade gasen.
Ett systems volymetriska flödeshastighet är ett mått på den vätskevolym som flödar per tidsenhet. Det kan beräknas som produkten av flödets tvärsnittsarea och medelflödeshastigheten. SI-enheten för flödeshastighet är m3/s.
Enheten liter/sekund (l/s) används dock även ofta när det gäller flödeshastigheten (även kallad kapaciteten) för en kompressor. Det anges antingen som normal liter/sekund (Nl/s) eller som fritt avgiven luftmängd (l/s). Med Nl/s räknas luftflödeshastigheten om till "normalt tillstånd." Det vill säga, vanligen valt som 1,013 bar(a) och 0 °C. Den normala enheten Nl/s används främst när ett massflöde anges.
För fritt avgiven luftmängd (FAD) räknas kompressorns utgående flödeshastighet om till en fri luftvolymshastighet vid standardinloppets tillstånd (inloppstryck 1 bar(a) och inloppstemperatur 20 °C). Förhållandet mellan de två flödeshastigheterna är (observera att den förenklade formeln ovan inte tar hänsyn till fuktighet).
Följande exempel illustrerar fritt avgiven luftmängd (FAD). Vad betyder FAD = 39 l/s för en kompressor som arbetar vid 13 bar? Hur lång tid tar det att fylla en tank på 390 l vid ett tryck på 13 bar? För att beräkna detta måste vi gå tillbaka till inloppsförhållandena. Vilket är 1 bar.
När vi börjar med ett tomt kärl finns det efter 1 sekund 39 liter i kärlet vid 1 bar. Efter 10 sekunder är trycket inuti kärlet 1 bar. Därefter är trycket 2 bar efter 20 sekunder. Efter 130 sekunder är den därför fylld med 13 bar.
Därefter skiljer sig skillnaden mellan referensförhållanden och normala förhållanden. Referensförhållanden använder 1 bar, 20 °C, 0 % relativ fuktighet (RH).
Normala förhållanden inbegriper 1 atm = 1,01325 bar, 0 °C, 0 % RH. Nästa definition är SER eller specifikt energibehov. Det innebär den mängd energi som krävs för att leverera 1 liter FAD vid ett visst tryck.
Att specificera tryckluftssystemet för flöde och tryck - inte kW eller hästkrafter - är bästa sättet att anpassa dess prestanda efter dina behov. Kompressorstorleken bör matcha dina verksamhetskrav mer exakt än enbart med kW-klassningen.
Läs mer om Go with the FLOW.
Det finns många tekniska termer i den här artikeln om mekaniskt arbete, kraft och flöde. Det är viktigt att förstå denna information för att kunna investera i rätt utrustning för din tillämpning. Om du köper utrustning som är för stor eller för liten finns det risk för ineffektivitet.
Det är viktigt att tänka på hur mycket kraft du behöver för att flytta ett objekt och slutföra ett visst jobb inom en viss tidsram. Som nämnts ovan uttrycks detta i flöde och tryck. Utöver liter per sekund (l/s) representeras flödet i kubikfot per minut (cfm) eller kubikmeter per timme (m3/h). Alla dessa mätningar avser hastighet.
Trycket visas båda som bar, som nämns ovan, eller pund per kvadrattum (psi). Om du behöver flytta tunga föremål behöver du mer tryck. Du bör också avgöra om du behöver tillförsel av luft hela dagen och om det finns olika krav för dina tillämpningar. Detta sammanhang är användbart när det gäller att bestämma storlek och välja mellan maskiner med drivning med fast varvtal eller variabelt varvtal (VSD).
När du undersöker luftkompressorer stöter du på utrustning med fast varvtal och VSD. Dessa termer avser hur motorn fungerar. Som namnet antyder kan maskiner med fast varvtal endast köras med ett varvtal, medan VSD-kompressorer ändrar varvtal beroende på behov. Var och en har sina egna fördelar, beroende på ditt arbetsflöde och dina behov.
En maskin med fast varvtal är i allmänhet billigare att köpa, medan en VSD-maskin ger effektivitetsfördelar. Den senare ger energibesparingar vid drift. Om du inte vet vad som är mest intressant för dina behov kan du kontakta oss. Vårt team hjälper gärna till att bedöma vad som är det logiska valet för dig.
Vi förstår att det inte finns en enda storlek som passar alla lösningar och varje kund, därför erbjuder vi skräddarsydda lösningar.
När du har lärt dig grunderna i fysiken här kanske du vill veta mer om de fysikaliska enheter som används för att mäta olika aspekter av materia. Det kan vara till stor hjälp när du hanterar tryckluft. I den här artikeln förklarar vi grunderna inom mätning av arbete, effekt och flödeshastighet.
4 August, 2022
För att du ska förstå hur tryckluft fungerar kan det vara bra med en grundläggande introduktion till fysiken. Vi definierar de olika fysikaliska enheterna för mätning av tryck, temperatur och värmekapacitet. Lär dig mer.
5 May, 2023
För att förstå hur tryckluft fungerar är en grundläggande introduktion i fysik användbar, inklusive de fyra aggregationstillstånden.
21 April, 2022
För att bättre förstå de fysikaliska egenskaperna hos termodynamik och värmealstring hos luftkompressorer innehåller den här artikeln huvudprinciperna och två gaslagar.
