往復(fù)式
空氣壓縮機(jī)使用儲氣罐來存儲空氣并消除脈動,然后再使用。一旦儲罐中充滿足夠的空氣,即可運(yùn)行工具或設(shè)備。在許多應(yīng)用中,使用該工具會排掉油箱的油,操作人員需要等待油箱加滿油后才能使用更多的空氣。正確選擇與
往復(fù)式空氣壓縮機(jī)一起使用的空氣接收器儲罐的尺寸,可以幫助減少中斷和浪費(fèi)的時間,等待儲氣罐重新填充。
確定
往復(fù)式空氣壓縮機(jī)的
儲氣罐尺寸的一個簡單明了的規(guī)則是,選擇具有最高CFM要求的工具(以所需的PSI),將CFM要求乘以1.25或1.5,然后四舍五入到最接近的加侖尺寸。
CFM Requirement 1.25 Multiply 1.5 Multiply Suggested Tank Size
20 25 30 30 gallon
40 50 60 50-60 gallon
65 81.25 97.5 90-100 gallon
80 100 120 100-120 gallon
盡管這些計算可能無法完全消除油箱加油之間的等待時間,但將有助于最小化它們。
旋轉(zhuǎn)螺桿空氣壓縮機(jī)箱
由于許多應(yīng)用根本不需要?dú)夤蓿虼藶樾D(zhuǎn)螺桿式空氣壓縮機(jī)的儲氣罐確定尺寸可能會比較棘手。旋轉(zhuǎn)螺桿式空氣壓縮機(jī)的設(shè)計可提供連續(xù)的空氣流,而不會產(chǎn)生干擾和脈動。因此,如果您的工具需要的CFM低于空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的CFM,則不需要儲氣罐。
但是,精明的操作員可能會選擇使用儲氣罐來為他們的
壓縮機(jī)提供一點(diǎn)動力,以支持更高的CFM工具。例如,如果操作員通常使用要求40 CFM的1英寸沖擊扳手,但只有30 CFM的空氣壓縮機(jī),則他可以選擇添加12加侖的儲氣罐以補(bǔ)償差異。到空氣接收器儲氣罐已空時,任務(wù)將完成。使用這種精明的策略,運(yùn)營商有時可以使用較小的系統(tǒng)節(jié)省資金或“大做大做”。
固定式空氣壓縮機(jī)的儲氣罐
為定制的固定應(yīng)用正確確定
儲氣罐的尺寸比較復(fù)雜,通常應(yīng)由合格的工程師來完成。這些儲氣罐的尺寸應(yīng)根據(jù)空氣消耗量(即需求),空氣壓縮機(jī)尺寸,管道或軟管尺寸和長度以及控制系統(tǒng)策略(即調(diào)制或開關(guān)控制)的體積和壓力變化來確定。
查找接收器大小的常用公式是:
t = V(p1 – p2)/ C pa
哪里
V =儲液罐的容積(立方英尺)
t =接收器從上限壓力變?yōu)橄孪迚毫Φ臅r間(分鐘)
C =需要的自由空氣(scfm)
pa =大氣壓(14.7 psia)
p1 =最高油箱壓力(psia)
p2 =最低油箱壓力(psia)
公式大小調(diào)整示例
讓我們看一個使用具有以下規(guī)格的空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)的示例:
平均耗氣量= 20 cfm,
最高水箱壓力= 175 psi,
最低油箱壓力= 90 psi,以及
工具運(yùn)行的時間= 1分鐘
可以通過將尺寸公式修改為以下公式來計算接收罐的近似理想體積:
V = t C pa /(p1-p2)
=(1分鐘)(20 cfm)(14.7 psi)/((175 psi)–(90 psi))
= 3.46 ft3
= 25.9加侖
但是,該公式通常適用于大型往復(fù)式空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)。
計算最大空氣消耗量
確定儲氣罐尺寸時,確定空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)的最大消耗至關(guān)重要。理想情況下,儲氣罐將提供足夠的空氣以滿足或超過最大消耗量。
在t = V(p1-p2)/ C pa公式中,最大空氣消耗量以SCFM進(jìn)行測量,并用“ C”表示。
要計算系統(tǒng)中的最大消耗量,請匯總將同時使用的每個氣動工具或使用者的空氣需求。然后必須將匯總的消耗乘以每個消耗項(xiàng)目的利用率。
利用率
利用率是一種工具的使用方式以及該工具如何影響氣流。
假設(shè)您有一個氣動工具(如沖擊扳手),制造商將其定為在100 PSIG下消耗20 CFM的空氣。一次只能打開此扳手20秒鐘,以將單個螺母擰緊至所需的扭矩值。
最初,工具在幾乎沒有阻力的情況下擰緊螺母時會消耗滿額的20 CFM,但是隨著螺母上扭矩的增加,工具將消耗更少的空氣,直到達(dá)到最終扭矩為止。該工具在不使用時,在螺母之間也不會消耗空氣。
在擰緊螺母的整個過程中,工具在負(fù)載下的空氣消耗并不均勻,并且在各個螺母之間使用工具之間的間隔也有所不同-這種CFM負(fù)載和時間間隔的差異成為利用率。
換句話說,僅因?yàn)樵摴ぞ叩念~定值為20 CFM,并不意味著該工具需要每整分鐘的全額定CFM或完成該工作的整分鐘。
由于這一利用率,某些儲氣罐可以滿足某些設(shè)備在短時間內(nèi)的沉重需求,其容量超過了已安裝壓縮機(jī)的供應(yīng)能力。某些應(yīng)用程序的最小接收器容量也可以計算出來,但是經(jīng)驗(yàn)和判斷在這一點(diǎn)上很重要。
壓力帶/差壓
在計算理想的儲氣罐尺寸時,也應(yīng)考慮壓力帶(壓差)。
如果消耗過程要求100 psig,并且壓縮機(jī)設(shè)置為輸出100 psig,則沒有存儲空間,也沒有緩沖液。需求的任何增加都將導(dǎo)致儲罐壓力下降到100 psig以下,直到壓縮機(jī)通過增加壓縮空氣量來響應(yīng)以補(bǔ)充儲罐并恢復(fù)100 psig為止。
如果將壓縮機(jī)設(shè)置為可輸出110 psig,則110 psig和100 psig之差就是接收器中存儲的空氣的原因。
如果100 psig需求增加,則在滿足最小設(shè)定壓力要求之前,儲罐壓力可能會下降10 psig。請記住,排放管道和軟管也構(gòu)成了存儲空間的一部分。
儲罐之后可以使用壓力和流量控制器,以將下游壓力穩(wěn)定在100 psig,并使需求峰值變平。
什么時候確定確切的尺碼?
即使具有以上知識,正確設(shè)置儲氣罐的尺寸也是一個復(fù)雜且耗時的過程。使用簡單工具和空氣壓縮機(jī)的操作員可以默認(rèn)使用簡單CFM建議,并選擇1 CFM至1.25-1.5加侖的儲油罐。同時,開發(fā)復(fù)雜和定制系統(tǒng)的工程師將需要確定更精確的尺寸要求,并需要投入工作。