Работа в горах: как высота размещения компрессора влияет на его работоспособность?
Как атмосферное давление на разной высоте влияет на компрессор
По мере возрастания высоты над уровнем моря температура и давление окружающей среды падают (Таблица 1). Если стоит задача эксплуатировать компрессор и подключенное оборудование на высоте, следует помнить, что внешние факторы оказывают непосредственное влияние на потребление энергии и номинальный расход сжатого воздуха. Один и тот же агрегат при разных условиях эксплуатации выдает разное количество сжатого воздуха. Поэтому реальные параметры производительности агрегата будут отличаться от заявленных в технической документации.
Как меняются параметры атмосферного давления и температуры воздуха в зависимости от изменения высоты над уровнем моря (Таблица 1):
Высота над уровнем моря, м | Давление, бар | Температура, С |
-1000 | 1,138 | 21,5 |
-600 | 1,080 | 18,9 |
0 | 1,013 | 15,0 |
200 | 0,989 | 13,7 |
600 | 0,943 | 11,1 |
1000 | 0,899 | 8,5 |
1400 | 0,856 | 5,9 |
1800 | 0,815 | 3,3 |
2200 | 0,775 | 0,7 |
2600 | 0,737 | -1,9 |
3000 | 0,701 | -4,5 |
3400 | 0,666 | -7,1 |
3800 | 0,633 | -9,7 |
4000 | 0,616 | -11,0 |
5000 | 0,540 | -17,5 |
6000 | 0,411 | -24,0 |
7000 | 0,411 | -30,5 |
8000 | 0,356 | -37,0 |
Как высота над уровнем моря влияет на работу компрессорной установки
Рассмотрим подробнее, как изменение параметров высоты над уровнем моря влияет на рабочие характеристики компрессора.
Основными техническими характеристиками любого компрессора являются объемный расход воздуха и степень повышения давления. В компрессорах давление на входе не всегда соответствует атмосферному давлению окружающей среды, оно будет меньше. Другими словами, степень повышения давления имеет собственные значения для каждой ступени сжатия воздуха отдельно, и в целом - для компрессора. Именно под степень повышения давления проектируются все компрессоры.
Степень повышения давления в компрессоре — это отношение атмосферного давления воздуха за пределами компрессора к давлению воздуха при входе в агрегат. Рассмотрим на примере.
Давление всасывания воздуха = 0,101 мПа, степень повышения давления = 4.
Тогда давление, при котором воздух будет поступать к потребителю, составляет: 4″1=4 атмосфер. Но если этот же агрегат поднять на высоту более 1000 метров над уровнем моря, то давление нагнетания сжатого воздуха будет снижаться по мере увеличения высоты монтажа агрегата. В итоге КПД компрессора будет снижаться, а потребление энергии – увеличиваться.
В таблице 2 приведены данные влияния снижения атмосферного давления при повышении высоты на разные типы компрессоров:
Тип компрессора | Уменьшение на каждые 1000 м над уровнем моря | ||
Собственной производительности, % | Массового или нормального расхода, % | ||
Одноступенчатый винтовой безмасляный | 0,3 | 11 | |
Двухступенчатый винтовой безмасляный | 0,2 | 11 | |
Одноступенчатый винтовой масляный | 0,5 | 12 | |
Одноступенчатый поршневой | 5 | 17 | |
Двухступенчатый поршневой | 2 | 13 | |
Многоступенчатый центробежный | 0,4 | 12 |
Как влияет на компрессор влажность на высоте
Другим примером влияния высоты на производительность компрессора является снижение температуры и влажности атмосферного воздуха.
Известно, что при повышении высоты над уровнем моря атмосферный воздух становится более разреженным и менее плотным. Из-за этого требуется дополнительное охлаждение двигателя компрессора. Приблизительно до высоты 1000 м над уровнем моря двигатель сохраняет свои номинальные технические характеристики (при температуре воздуха до +40С).
Если температура окружающего воздуха до 0С, а относительная влажность составляет менее 5 грамм паров на 1 кг воздуха, то это практически никак не влияет на работу компрессора. Но если температура составит свыше +40С при тех же параметрах влажности (5 гр/1кг), то в условиях полета на небольшой высоте влияние повышенной влажности становится очень заметным – двигатель перегревается и ему требуется дополнительное охлаждение.
При выборе компрессора для эксплуатации на объектах с установкой свыше 1000 м над уровнем моря следует учитывать, что некоторые модели оснащаются электродвигателями, которые при повышении высоты теряют мощность. А это чревато снижением подаваемой мощности на вал компрессора.
В Таблице3 в качестве дополнения к инструкции по установке компрессоров на высоте свыше 1000 приведены данные по изменению мощности двух типов электродвигателей:
Тип двигателя | Уменьшение мощности в % на 1000м | Уменьшение мощности в % на каждые 10 С роста температуры |
Атмосферный | 12 | 3,6 |
Двигатель с наддувом | 8 | 5,4 |
Как изменение высоты над уровнем моря влияет на работу ДВС?
- понижение влажности,
- снижение давления,
- повышение температуры.
Соответственно, изменение этих трех параметров атмосферного воздуха неизменно повлечет за собой снижение мощности ДВС. Степень снижения номинальной выходной мощности зависит от способа подачи воздуха (с наддувом или без наддува) и конфигурации двигателя.
Если температура окружающего воздуха находится в пределах до +30С, параметры влажности воздуха не оказывают влияния на работу двигателя внутреннего сгорания, так как снижение влажности составляет менее 1% на каждые 1000 метров.
При каждом сочетании компрессора и ДВС существует своя максимально допустимая высота для эксплуатации оборудования, на которой будет использоваться весь избыток мощности двигателя по сравнению с компрессором при использовании на уровне моря. Поэтому расчет параметров двигателя, компрессора и потребляющего оборудования следует выполнять поставляющей организацией
Если вам нужна консультация по выбору компрессорного оборудования и составляющих системы сжатого воздуха, свяжитесь с нашим менеджером одним из способов:
- По телефону: 8 800 555 95 28 (звонок бесплатный)
- По электронной почте: to+316131@novatecs.ru
- Заполнив заявку в нашем онлайн-чате.
Возможно, вас заинтересует статья по теме: Что такое ресивер и зачем он нужен?
Товары
- Комментарии