|
Cách tính lưu lượng thực tế máy nén khí (27/11/2011)
A/ CÂU HỎI
Các bác ơi cho em xin hỏi về công thức tính lưu lượng thực tế máy nén khí.
Trên 1 máy nén khí em thấy có ghi các thông số sau:
- Tốc độ đầu nén: 875 (rpm)
- Lưu lượng: 530 (l/min)
- Dung tích: 155 (l)
- Máy sử dụng van an toàn có áp suất làm việc :7 (kg/cm2)
- Hiệu suất đầu nén tại 7 (kg/cm2) là 75%.
Như vậy theo lý thuyết thì thời gian nén máy đạt tới áp suất 7 (kg/cm2).
(tính cả hiệu suất )là: 0.39 phút (23s)
Nhưng trên thực tế khi em đo thì thấy:
- Tốc độ đầu nén : 870~880(rpm)
- Thời gian nén đến áp suất 7 (kg/cm2) là :1.5 phút (90s)
- Như vậy lưu lượng thực tế sẽ là :103 (l/min)
Hiện tại em biết có công thức này để tính thui:
Q: lưu lượng (l/phút)
i: số lượng đầu nén
F:diện tích bề mặt piston (dm2)
S: hành trình nén của piston (dm)
N1: tốc độ đầu nén (v/phút)
N2: tốc độ motor (v/phút)
D1: đường kính pulley đầu máy (dm)
D2: đường kính pulley motor (dm)
Q=i.N1.F.S
N1=( N2. D2)/ D1
Em áp dụng công thức thì đúng
nhưng trên thực tế thì kết quả quá khác biệt. Chả nhẽ hiệu suất của máy
này kém vậy sao? (Máy được bán và sử dụng rộng rãi trên thị thường)
B/ TRẢ LỜI
Vấn đề này từng được rất nhiều người dùng nêu ra khi có dự định đầu tư
máy nén khí, nhưng các nhân viên bán hàng đều lúng túng không biết giải
thích ra sao cho ổn.
Ta có phương trình khí lý tưởng:
p.V = R.T
Trong đó, p là áp suất tuyệt đối, V là thể tích, R là hằng số khí lý
tưởng (phụ thuộc vào hệ đơn vị sử dụng) và T là nhiệt độ tuyệt đối của
khí; ta cần lưu ý tới những giá trị có gắn thêm từ "tuyệt đối". Với khí
thực ở áp suất không cao lắm, ta hoàn toàn có thể sử dụng phương trình
này để tính toán, với sai số chấp nhận được; nhưng với áp suất mà cậu
cần, có thể sai số sẽ khá lớn, rồi ta sẽ thấy.
Do cậu không nêu các giá trị cụ thể của đường kính và hành trình piston
các cấp nén, nên ta đành tạm chấp nhận thông số lưu lượng của máy là 530 l/min
như quảng cáo. Điều tế nhị ở đây là con số này hoàn toàn mang tính PR,
khi hiểu ra giá trị thật của nó, không ít người mua cảm thấy mình bị lừa
hoặc người bán có ý mập mờ không minh bạch. Con số này cho biết mỗi
phút thì máy hút được bao nhiêu gió ở áp suất khí quyển, chứ còn nó nén
ra bao nhiêu thì người bán hàng không biết.
Như vậy, giả sử:
- Khí quyển có áp suất 1 kgf/cm^2 và bình chứa có áp suất 7+1=8
kgf/cm^2 (với p tuyệt đối, ta phải cộng thêm cho giá trị p tương đối 1
kgf/cm^2).
- Nhiệt độ không khí bình thường là 30 độ C, tương đương nhiệt độ
tuyệt đối bằng 30+297= 327 độ K; nhiệt độ sau khi nén bằng 110 độ C,
tương đương 407 độ K.
Rõ ràng là từ phương trình khí lý tưởng nêu trên, trong 1 phút nén khí, ta có:
530x1/327 = Vx8/407
Với V là dung tích khí nén được sau mỗi phút. Ta suy ra:
V = 530x407/327/8 = 82.46 (l/min)
Như vậy, để bơm đầy bình chứa với áp suất 8 kgf/cm^2 thì cần thời gian là:
155/82.46 = 1.88 (phút)
Con số này khác với thực tế 1.5 phút cậu đã khảo sát, mà đó là chưa tính
tới hiệu suất máy nén (lưu ý rằng hiệu suất máy rất khó xác định chính
xác và sẽ giảm dần trong quá trình sử dụng, đến một lúc nào đó ta cần
sửa chữa hoặc thay máy mới). Sai khác này là do những thông số máy có
thể chưa chính xác, do giả thiết nhiệt độ trước và sau khi nén chưa
đúng, cũng như do ta áp dụng phương trình khí lý tưởng để tính toán cho
khí thực tại áp suất khá lớn nên sai số lớn.
Tóm lại, bây giờ cậu đã biết phương pháp rồi, hãy xác định chính xác các thông số và tính toán xem máy có vấn đề gì không.
Chúc thành công.
Nguồn:ST |