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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:4699來源:成都?xì)夂C(jī)電制造有限公司

 ?。╖X20120621)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(diào)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(jī),體積小,重量輕。FAY6003型配置了長壽命的進(jìn)口無刷電機(jī),不干擾控制電路。通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)線能方便地改變電機(jī)轉(zhuǎn)速和流量。能輸出轉(zhuǎn)速反饋信號。泵無需維護(hù),不污染介質(zhì),允許介質(zhì)含水汽。
  
  此類氣泵的結(jié)構(gòu)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(wěn)定供氣,減少泵的啟停頻率。當(dāng)泵意外停機(jī)、停電時,可以利用罐內(nèi)儲存的壓縮氣體應(yīng)急處理。儲氣罐采用不銹鋼材質(zhì)。普通碳鋼的儲氣罐內(nèi)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(guān)乎系統(tǒng)安全問題和可靠性,應(yīng)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(dāng)儲氣罐內(nèi)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(jìn)入儲氣罐,當(dāng)氣泵停止工作時,阻止儲氣罐內(nèi)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(jīng)過濾進(jìn)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(wǎng)的“氣海”過濾器,有效防止了堵塞管路。壓力開關(guān)用來控制氣泵的運(yùn)轉(zhuǎn),它被設(shè)定了zui高和zui低壓力,儲氣罐內(nèi)達(dá)到zui高壓力時氣泵就停止運(yùn)轉(zhuǎn)。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(shí)際容積減少,氣泵啟動運(yùn)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(yùn)行時間間隔就愈長。但儲氣罐的容積也不是越大越好,根據(jù)系統(tǒng)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(dāng)泵停止供氣時,氣罐內(nèi)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(dāng)系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)大氣壓力(MPa);
  
  p1—氣罐內(nèi)壓力或泵停止供氣時氣罐的初始壓力(MPa);
  
  p2—系統(tǒng)允許的zui低壓力(MPa);
  
  t—系統(tǒng)工作周期或泵停止供氣后系統(tǒng)應(yīng)維持的供氣時間(min);
  
  qmax—系統(tǒng)zui大耗氣量(m3/min);
  
  qv—泵供應(yīng)的流量(m3/min)。
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