壓縮空氣計(jì)算中的水

有一些因素會(huì)影響壓縮空氣系統(tǒng)中的水量。

主要因素是進(jìn)氣相對(duì)濕度和溫度，較終壓力和較終溫度。

進(jìn)氣相對(duì)濕度和溫度為我們提供了進(jìn)入壓縮空氣系統(tǒng)的水蒸氣總量。

換句話說(shuō)，我們可以計(jì)算進(jìn)氣的絕對(duì)濕度，單位為克/立方米。

輸出壓力和溫度為我們提供壓縮空氣可以容納的較大水蒸氣量，再次以克/立方米為單位。

如果進(jìn)入的水蒸氣高于壓縮空氣可以容納的水蒸氣，一旦被壓縮，它們中的一些會(huì)凝結(jié)成液態(tài)水。

如果壓縮空氣的容量足以容納所有進(jìn)入的水蒸氣，那么沒(méi)有水蒸氣會(huì)凝結(jié)成液態(tài)水：壓縮空氣保持干燥。

靜態(tài)的例子 我們先來(lái)看一個(gè)靜態(tài)的例子。我的意思是我們將壓縮固定量的空氣，就好像我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里一樣。

假設(shè)我們有一個(gè)7巴的壓縮空氣系統(tǒng)。由于我們通常會(huì)談?wù)搲嚎s空氣中的相對(duì)壓力，即7 bar相對(duì)壓力或8 bar絕對(duì)壓力。

這意味著我們需要壓縮環(huán)境空氣8次（例如從8m³到1m³）。

壓力將從1 bar絕對(duì)壓力增加到8 bar絕對(duì)壓力。

空氣壓縮：

體積減少8倍。從8m³ 到1m³ P ressure增加了8倍。從1 bar到8 bar（絕對(duì)值） 但我們不只是壓縮空氣。我們壓縮含有一些水蒸氣的空氣。

進(jìn)入的空氣的總水（絕對(duì)）水蒸氣量取決于該空氣的溫度和相對(duì)濕度。

當(dāng)我們壓縮空氣時(shí)，8立方米中存在的水蒸氣現(xiàn)在被壓縮到1立方米。

（我們假設(shè)溫度恒定。實(shí)際上它不是，但如果我們給壓縮空氣冷卻時(shí)間，它將再次與壓縮前的溫度相同）。

現(xiàn)在讓我們看看水蒸氣會(huì)發(fā)生什么。

假設(shè)我們的空氣溫度為20°C，相對(duì)濕度為50％。 20°C的空氣可以保持17克/立方米（克/立方米）。由于我們的空氣相對(duì)濕度為50％，因此它的一半為8.5 g /m³。 現(xiàn)在讓我們做一些計(jì)算......

創(chuàng)造了壓縮空氣 我們將空氣壓縮到7巴相對(duì)壓力。這是8巴的絕對(duì)壓力。在這個(gè)過(guò)程中，我們減少了8倍的音量。

我們的1立方米進(jìn)氣量為1/8立方米壓縮空氣或0.125立方米壓縮空氣。 壓縮空氣的含水量

每立方米的進(jìn)氣含有8.5克水蒸氣。我們壓縮空氣：我們將8立方米壓縮成1立方米的壓縮空氣。 這意味著我們的壓縮空氣含水量為8.5 * 8 = 68 g/m³（每立方米空氣中的水克數(shù)）。

壓縮空氣中的較大水蒸氣含量 空氣的容量取決于它的溫度。

這意味著一立方米的20°C環(huán)境空氣可以保持與20°C立方米壓縮空氣相同的水蒸氣量。 壓力 對(duì)空氣的水蒸氣保持能力只有一點(diǎn)點(diǎn)影響。我們可以在這里忘記它。

我們已經(jīng)看到1立方米的20°C可以容納較多17克的水蒸氣。 我們的20°C壓縮空氣較多可容納17克水蒸氣。 水蒸氣與壓縮空氣中的液態(tài)水

如我們所見(jiàn)，壓縮空氣的含水量大于空氣的較大水蒸氣容量！ 我們可以說(shuō)相對(duì)濕度是400％（不可能?。?較大值= 17克/立方米 實(shí)際值= 68 g /m³

差異會(huì)凝結(jié)成液態(tài)水，在我們的壓縮空氣系統(tǒng)中“下雨”。 結(jié)果是我們有17克水蒸汽（較大，100％相對(duì)濕度或飽和空氣），我們的壓縮空氣中有68 - 17 = 51克液態(tài)水。 因此，對(duì)于我們壓縮機(jī)每8立方米的環(huán)境空氣，我們?cè)?巴（相對(duì)壓力，8巴絕對(duì)壓力）下產(chǎn)生1立方米的壓縮空氣，水蒸氣含量為17克/立方米。

我們生產(chǎn)51克液態(tài)水。這是0.051升。

壓縮空氣系統(tǒng)示例 現(xiàn)在讓我們?yōu)檎嬲膲嚎s空氣系統(tǒng)做同樣的事情。

在壓縮空氣系統(tǒng)中，我們不會(huì)壓縮一定體積的空氣，我們會(huì)持續(xù)壓縮空氣。 空氣壓縮機(jī)的容量表示為“自由空氣輸送”或FAD。

FAD基本上是壓縮機(jī)吸入的環(huán)境空氣量，以標(biāo)準(zhǔn)條件計(jì)算。

從靜態(tài)示例到真實(shí)的壓縮空氣系統(tǒng)

讓我們保持與以前相同的環(huán)境空氣條件：20°C和50％相對(duì)濕度。

我們從壓縮1立方米一次的靜態(tài)示例改為每分鐘壓縮多立方米。

產(chǎn)生的水量不以“升”表示，它表示為“每分鐘升”。

真實(shí)的例子

讓我們計(jì)算每天在壓縮空氣系統(tǒng)中產(chǎn)生的水量。

為了方便您將頭部包裹起來(lái)，我們可以想象我們有一個(gè)巨大的壓縮空氣接收器，我們將壓縮空氣接收器內(nèi)的所有壓縮空氣存儲(chǔ)在當(dāng)天。 讓我們將其從靜態(tài)一次性壓縮變?yōu)檎嬲膲嚎s空氣系統(tǒng)，壓縮機(jī)每分鐘泵送一定量的空氣。

我們來(lái)看一下英格索蘭IRN45K旋轉(zhuǎn)螺桿空壓機(jī)。

該壓縮機(jī)的容量為每分鐘7立方米。這是進(jìn)氣（FAD）。我們可以說(shuō)它每分鐘需要7立方米。

每天進(jìn)氣量： 我們的壓縮機(jī)需要7立方米/分鐘。 那是每天7 * 60 * 24 =10,080m³（環(huán)境空氣）。

進(jìn)氣中存在的水： 在我們的例子中，空氣含有8.5克/立方米（每立方米空氣中）的水蒸氣。 10,080 * 8.5 =每天85,680克水蒸氣，該壓縮機(jī)與環(huán)境空氣一起吸收。 創(chuàng)造了壓縮空氣

我們將空氣壓縮到7巴相對(duì)壓力。這是8巴的絕對(duì)壓力。在這個(gè)過(guò)程中，我們減少了8倍的音量。

我們的10,080m³進(jìn)氣量達(dá)到1,260m³壓縮空氣（每天）。

因此，如果我們想象我們將當(dāng)天所有壓縮空氣儲(chǔ)存在一個(gè)大型空氣接收器中，那么空氣接收器需要1,260m³（這是巨大的！平均壓縮空氣接收器是1到3m³，但當(dāng)然我們通常使用我們直接創(chuàng)建的壓縮空氣。 壓縮空氣的總含水量

我們創(chuàng)造了1,260m³的壓縮空氣，壓縮空氣含有68 g /m³（參見(jiàn)我們的靜態(tài)示例）。 總的來(lái)說(shuō)，我們現(xiàn)在如何在當(dāng)天產(chǎn)生的壓縮空氣中產(chǎn)生1,260 * 68 = 85,680克的水。

另一種觀察方式是壓縮前后的總含水量（蒸汽和液體）保持不變。水不會(huì)在某處消失。

我們已經(jīng)看到我們每天攝取85,680克水（參見(jiàn)計(jì)算“進(jìn)氣中存在的水”）。那是對(duì)的！壓縮前后的總含水量相同。 水蒸氣與壓縮空氣中的液態(tài)水

我們?cè)陟o態(tài)示例中看到，壓縮空氣每立方米壓縮空氣可容納17克水。

總的來(lái)說(shuō)，我們一天創(chuàng)造了1,260立方米的壓縮空氣。 我們的壓縮空氣可以容納的水蒸氣量為1,260 * 17 =總共21,420克水。

問(wèn)題是：我們的總含水量為85,680克。

就像我們的靜態(tài)例子一樣，差異凝結(jié)成液態(tài)水。 85,680 - 21,420 =每天64,260克水。那是64.2升！ 總含水量（液體和蒸汽）= 85,680克 水蒸氣= 21,420克（較大，100％相對(duì)濕度） 液態(tài)水= 64,260克

那就是我們壓縮空氣系統(tǒng)每天64升的液態(tài)水！ 我們看到每天在我們的示例壓縮空氣系統(tǒng)中產(chǎn)生64.2升水。

我們需要從壓縮空氣中除去水，以防止損壞我們的壓縮空氣。我們通過(guò)簡(jiǎn)單的冷凝水收集器和冷凝水排放來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

但是這里的問(wèn)題是什么？

有兩個(gè)問(wèn)題： 1）我們的壓縮空氣現(xiàn)在是100％的相對(duì)濕度。這是'飽和的空氣'。 它只是在凝結(jié)成液體或下雨的邊緣。 2）離開(kāi)壓縮機(jī)的空氣不冷卻，仍然很熱。

在我們的例子中，我們假設(shè)壓縮空氣冷卻回到環(huán)境溫度。在我們的例子中是20°C。

但實(shí)際上，離開(kāi)壓縮機(jī)的空氣溫度要高得多，可能在40°C左右

如果需要一些時(shí)間將其冷卻至20°C。也許這發(fā)生在你的空氣消費(fèi)者附近的壓縮空氣管道的末端。

這意味著并非所有的水都會(huì)冷凝到空氣壓縮機(jī)內(nèi)或附近的液態(tài)水中：大量的水將在線路下方進(jìn)一步冷卻。 這意味著：壓縮空氣中的水！ 更新的例子

讓我們更新我們的示例壓縮空氣系統(tǒng)。

典型的旋轉(zhuǎn)螺桿空氣壓縮機(jī)在80℃的溫度下運(yùn)行。

在空氣離開(kāi)空氣壓縮機(jī)之前，它在后冷卻器中冷卻。這就是發(fā)生大量冷凝的地方。所以你總會(huì)看到一個(gè)冷凝水收集器，后冷卻器下游有一個(gè)冷凝水排放口。 假設(shè)空氣冷卻到40°C。它只能在我們的壓縮空氣系統(tǒng)中的某個(gè)地方冷卻到20°C。

在空氣壓縮機(jī)中除去多少液態(tài)水，以及我們的壓縮空氣管道系統(tǒng)中會(huì)有多少液態(tài)水？

壓縮空氣溫度為40°C。 記住，空氣的水蒸氣保持能力取決于它的溫度。 40°C的空氣可以容納每立方米空氣51克。與20°C（17 g /m³）的空氣相比，水蒸氣要多得多。

冷凝后冷凝 我們的后冷卻器中有多少水蒸汽凝結(jié)成液態(tài)水？

請(qǐng)記住，我們創(chuàng)造了1,260立方米的壓縮空氣。它可以容納1,260 * 51 = 64,260克水蒸氣（在40°C時(shí)） 但是，我們每天推入85,680克水。

差異濃縮為液態(tài)水：85,680 - 64,260 = 21,420克，或21.4升。 請(qǐng)記住，在后冷卻器之后離開(kāi)我們的壓縮機(jī)的壓縮空氣是40°C和100％相對(duì)濕度。 隨著空氣冷卻，越來(lái)越多的水蒸氣會(huì)凝結(jié)成液態(tài)水。

多少？讓我們來(lái)看看。 管道系統(tǒng)冷凝。

在我們的壓縮空氣管道系統(tǒng)的末端，空氣已經(jīng)冷卻回20°C。 我們已經(jīng)看到我們的20°C壓縮空氣（當(dāng)天總計(jì)1,260立方米）可容納1,260 * 17 = 21,420克水蒸氣。 40°C壓縮空氣和20°C之間的差異將在我們的壓縮空氣系統(tǒng)中冷凝成液態(tài)水。 對(duì)于當(dāng)天我們總計(jì)1,260立方米的壓縮空氣，這是： 64,260 - 21,420 = 42,940克=每天42.9升 所以在我們更現(xiàn)實(shí)的壓縮空氣系統(tǒng)中，這些是每天的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)： 產(chǎn)生的壓縮空氣 =1,260m³產(chǎn)生的總水含量= 85,680克水 后冷卻器中的冷凝水= 21,420克，或21升。 管道系統(tǒng)中的冷凝水= 42,940克，或43升。 記住，這是每天！