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用微型氣泵向儲氣罐充氣的計算

2012年06月21日 13:03:50人氣:4750來源:成都氣海機電制造有限公司

  (ZX20120621)為了提高向下游裝置供氣的可靠性,我們選用市場上的“氣海”FAY6003型長壽命調速氣泵與儲氣罐等組成了供氣組件。該泵是一種薄膜泵,使用直流電機,體積小,重量輕。FAY6003型配置了長壽命的進口無刷電機,不干擾控制電路。通過脈沖寬度調制(PWM)線能方便地改變電機轉速和流量。能輸出轉速反饋信號。泵無需維護,不污染介質,允許介質含水汽。
  
  此類氣泵的結構決定了輸出的流量、壓力存在一定波動,選擇合適的儲氣罐可以很好地平滑壓力的脈動,保證穩定供氣,減少泵的啟停頻率。當泵意外停機、停電時,可以利用罐內儲存的壓縮氣體應急處理。儲氣罐采用不銹鋼材質。普通碳鋼的儲氣罐內部只是一層防腐蝕的涂層,雖然價格低,由于壓縮氣體中難以避免地帶有水分,時間長了涂層可能會腐蝕掉,存在安全隱患。氣泵和儲氣罐關乎系統安全問題和可靠性,應慎重選擇。
  
  供氣組件還有安全閥、壓力表、單向閥、排水閥、氣管路等。當儲氣罐內的壓力超過允許限度,安全閥可自動將壓縮氣體排出。單向閥只允許氣體從氣泵進入儲氣罐,當氣泵停止工作時,阻止儲氣罐內氣體反方向流動。典型的城市空氣中含有4000萬單位的微小固體顆粒,如各種灰塵、油份、花粉等。如果這些固體顆粒不經過濾進入氣泵,雖然是可靠性較高的氣泵,也會縮短其使用壽命。在入口安裝了使用尼龍濾網的“氣海”過濾器,有效防止了堵塞管路。壓力開關用來控制氣泵的運轉,它被設定了zui高和zui低壓力,儲氣罐內達到zui高壓力時氣泵就停止運轉。壓力跌到zui低壓力值時,就重新啟動氣泵。要定期打開儲氣罐排水閥排水,以避免儲氣罐實際容積減少,氣泵啟動運行頻繁,壓縮氣體含水量增大,影響使用效果。
  
  儲氣罐的容積愈大,氣泵運行時間間隔就愈長。但儲氣罐的容積也不是越大越好,根據系統工作時間、流量、壓力等合理選擇。儲氣罐的容積從以下兩方面計算確定。
  
  當泵停止供氣時,氣罐內的壓縮氣體能保證供氣的時間為t,所需氣罐容積V為:
  
  V>Paqmaxt/(p1-p2)
  
  當系統耗氣量大于氣泵的排量時,所需氣罐容積V為:
  
  V>Pa(qmax-qv)t/(p1-p2)
  
  式中Pa—標準狀態大氣壓力(MPa);
  
  p1—氣罐內壓力或泵停止供氣時氣罐的初始壓力(MPa);
  
  p2—系統允許的zui低壓力(MPa);
  
  t—系統工作周期或泵停止供氣后系統應維持的供氣時間(min);
  
  qmax—系統zui大耗氣量(m3/min);
  
  qv—泵供應的流量(m3/min)。
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