空气压缩机储气罐的选型要求和选型计算

2019-05-13

空气压缩机储气罐又名压缩空气储存罐,是专门用于储存压缩空气的压力容器。作用是用于存气缓冲,避免空压机频繁加卸载和除掉大部分的液态水,主要与压缩机、冷冻式干燥机、过滤器等设备配套使用,组成工业生产上的动力源压缩空气站。

储气罐选型的基本要求如下:

1、储气罐的容积大小应以压缩机排气量的10%~20%之间,一般选择15%。当用气量较大时,储气罐的容积应适当的加大;如果现场用气量较小时,可低于15%,好不要低于10%;
2、干燥机及过滤器的处理量应与压缩机的排气量相一致;

3、干燥机之前的过滤器应加装自动排水器;

4、使用吸附式干燥机时,压缩机应预留相应的气耗量;

5、干燥机安装在储气罐之后,储气罐的作用体现的较充分,起到缓冲、冷却和排污的作用,可减轻干燥机的负荷,用于系统供气较均匀的工况。干燥机安装在储气罐之前,系统可提供较大峰值调节能力,多用于用气波动较大的工况。

选型计算

储气罐是工业常用的一种净化和压缩空气的工业设备,也是国家严格监管的特种安全设备之一,同时还会直接影响空压机的卸负载,所以对储气罐的正确选择有着至关重要的作用。

首先应选择严格执行GB150-98《钢制压力容器》标准的企业生产的产品。其次,很多时候客户由于用气量的波动会选择变频空压机,其实很大一部分完全可以直接通过选用比较大的储气罐来减少空压机的卸载时间,从而节约大量能源。

储气罐可以根据以下公式选用:V=N×Q÷(P+1)

V:储气罐容积

Q:空压机排气量

P:排气压力

N为参数,用气量比较稳定的客户建议取值为1~2,波动频繁但是上下波动值不大的建议取值为3,假如波动频繁而且上下波动值很大,建议取值4以上。

例如:公司新增9台排气量27m3/min的空压机,需要配置储气罐,选用多大容量的储气罐为好?

这个问题要根据实际情况来确定:

1、当空压机或外部管网突然停止供气时,气动设备需要工作一定时间的话,则气罐容积的计算公式为:V≥PaQmaxT/60(P1-P2) (L)

2、若空压机的吸入流量是按气动系统的平均耗气量选定的,当气动系统在大耗气量下工作时,则气罐容积的计算公式为:V≥(Qmax-Qsa) Pa /P*T'/60 (L)
其中:

P1:停止供气时的压力,MPa

P2:气动系统允许的低工作压力,MPa

Pa:大气压力,Pa=0.1MPa

Qmax:气动系统的大耗气量,L/min(标准状态)

T:停止供气后应维持气动系统正常工作的时间,s

Qsa:气动系统的平均耗气量,L/min(标准状态)

P:气动系统的使用压力,MPa(压力),Pa=0.1MPa

T‘:气动系统在大耗气量下的工作时间,s

对于第二点需要再加考虑,这个问题要根据实际情况来确定:

1、当空压机或外部管网突然停止供气时,气动设备需要工作一定时间的话,则气罐容积的计算公式为: V≥PaQmaxT/(60(P1-P2))(L)

2、若空压机的吸入流量是按气动系统的平均耗气量选定的,当气动系统在大耗气量下工作时,则气罐容积的计算公式为:

V1=(Qmax-Qsa) Pa /P*(T'/60) (L) (1)
V=P*V1 /(P1-P2) (2)
由(1)、(2)得:
V=(Qmax-Qsa)Pa*T/(60(P3-P2)

其中:
P1:停止供气时的压力, MPa
P2:气动系统允许的低工作压力,MPa
P3:储气罐高工作压力,MPa
Pa:大气压力,Pa=0.1MPa
Qmax:气动系统的大耗气量,L/min(标准状态)
T:停止供气后应维持气动系统正常工作的时间,s
Qsa:气动系统的平均耗气量,L/min(标准状态)
P:气动系统的使用压力,MPa(压力),Pa=0.1MPa
T’:气动系统在大耗气量下的工作时间,s
V1:储气罐有效储气容积