Введите исходные данные, проверьте формулу и подстановку, затем используйте результат для предварительной инженерной оценки.
Идеальную мощность сжатия газа рассчитывают по Pi = k/(k−1)·p₁·Q₁·[π^((k−1)/k)−1], а мощность на валу получают делением на ηis·ηмех; в примере результат равен около 10,0 кВт.
В формуле π = p₂/p₁, оба давления должны быть абсолютными, p₁ берут в кПа, а расход Q₁ переводят из м³/ч в м³/с. Для p₁ = 1 бар(а), p₂ = 8 бар(а), Q₁ = 100 м³/ч, k = 1,4, ηis = 75% и ηмех = 95% идеальная мощность составляет около 7,1 кВт, а мощность на валу — около 10,0 кВт. Итог зависит от условий приведения расхода, свойств газа и карты конкретного компрессора.
Расчёт оценивает идеальную мощность сжатия газа и мощность на валу компрессора по абсолютным давлениям, расходу, показателю адиабаты и КПД. Он описывает упрощённое изоэнтропическое сжатие.
Зачем нужен результат: Результат нужен для проверки двигателя, электропитания, охлаждения и приблизительной оценки энергопотребления.
Без мощности нельзя сопоставить требуемый расход и давление с возможностями компрессорного агрегата.
В обычной жизни: Компрессор тратит энергию не только на перемещение газа, но и на его сжатие.
Расчёт показывает, насколько тяжёлым будет этот режим для двигателя.
Для рабочего проекта нужны исходные данные объекта, нормативные параметры и проверка специалиста.
Мощность компрессора по параметрам газа
Pi = k/(k−1) · p₁ · Q₁ · [π^((k−1)/k) − 1]; Pдв = Pi/(ηis · ηмех). Расчёт выполняется по исходным данным формы; допущения указаны непосредственно под результатом.
Источник: Источник из плана калькуляторов.
Проверьте единицы измерения и подстановку под результатом перед переносом значения в расчётную записку.
Для идеального газа при обратимом адиабатическом сжатии удельная работа зависит от начального давления, объёмного расхода и отношения давлений. В инженерной форме идеальную мощность можно записать как Pi = k/(k−1)·p₁·Q₁·[π^((k−1)/k)−1], где π = p₂/p₁. В калькуляторе p₁ переводится из бар в кПа, расход — из м³/ч в м³/с, поэтому результат получается в кВт. Мощность на валу больше идеальной и определяется делением на изоэнтропический и механический КПД. Оба давления должны быть абсолютными. Если подставить избыточное давление, отношение p₂/p₁ исказится, особенно при низком давлении всасывания.
Расход также должен быть приведён к условиям всасывания: свободная подача, нормальный расход и объём на входе — разные величины. При переходе между ними учитывают абсолютное давление, температуру, газовую постоянную и принятую систему приведения. Показатель адиабаты зависит от газа и температуры; для смеси или влажного воздуха его выбирают по принятой модели. Формула не моделирует конкретный тип компрессора, объёмный КПД, утечки, межступенчатое охлаждение, клапанные потери, изменение свойств газа и падение давления во всасывающей или нагнетательной линии. Для многоступенчатого агрегата степень сжатия распределяется по ступеням и может дать другой результат.
Изоэнтропический КПД берут при близком отношении давлений и расходе, а механический КПД не следует задваивать, если паспорт уже даёт потребляемую мощность двигателя. При выборе двигателя учитывают пуск, высоту над уровнем моря, охлаждение, запас и режим работы. Результат полезен как контроль порядка величины и входной расчёт, но для заказа сверяют карту компрессора, температуру нагнетания, допустимые давления, производительность по свободному воздуху и требования безопасности конкретного газа. При работе с реальным газом показатель адиабаты и КПД могут изменяться по мере сжатия, поэтому одна средняя величина является приближением. Для ступенчатого сжатия считают каждую ступень с её давлениями и охлаждением, а затем складывают мощности.
Температуру нагнетания проверяют отдельно, поскольку она ограничивает масло, уплотнения и ресурс. В техническом задании указывают состав газа, влажность и условия приведения расхода. Перед применением результата фиксируют расчётный режим, единицы, источник исходных данных и границы применимости модели. Это упрощает повторную проверку после изменения оборудования, температуры, расхода или схемы. Если исходные параметры получены измерением, указывают дату, прибор и фактический диапазон режима.
| Параметр | Что контролировать | Типичная ошибка |
|---|---|---|
| p₁ и p₂ | абсолютная шкала и единицы | подстановка манометрического давления |
| Q₁ | условия приведения расхода | смешение м³/ч на входе и свободной подачи |
| k | газ и температура | универсальное значение для любой смеси |
| ηis | режим и паспортная карта | использование КПД насоса или двигателя |
| ηмех | границы учёта потерь | двойной учёт передачи и двигателя |
Сначала π = 8. Затем формулу применяют с Q₁ = 100/3600 м³/с и p₁ = 100 кПа. Идеальная мощность получается около 7,1 кВт, мощность на валу после учёта двух КПД — около 10,0 кВт; окончательное значение проверяют по карте конкретного компрессора.
При p₁ = 1 бар(а) и p₂ = 8 бар(а) отношение равно 8. Если ошибочно использовать 0 и 7 бар избытка, отношение становится физически бессмысленным и формула теряет смысл. Манометрические значения сначала переводят в абсолютные.
Сжатие определяется отношением абсолютных давлений.
При нулевом избыточном давлении газ всё равно имеет атмосферное давление, поэтому использовать манометрические значения непосредственно в степени сжатия нельзя. Сначала добавляют атмосферное давление в согласованных единицах.
Это объём газа, занимаемый потоком при условиях входа в компрессор.
Свободная подача, нормальный расход и объём на всасывании могут отличаться. Условия всегда указывают рядом со значением и не смешивают в одной формуле.
Нет, формула задаёт упрощённое изоэнтропическое сжатие.
Межступенчатое охлаждение, политропный процесс, температура нагнетания и тепловой баланс охладителя требуют отдельного расчёта и могут изменить мощность многоступенчатой установки.
Нет.
Мощность из формулы — расчётная оценка установившегося режима. Двигатель проверяют по карте компрессора, пусковому моменту, запасу, высоте установки, охлаждению, напряжению и фактическим потерям передачи.
Чат помогает разобраться в устройстве и параметрах оборудования. Он не заменяет паспорт и инструкцию производителя.