Iran_Mech_Kb
عضو جدید
نرخ حجمی جریان (دبی) چگونه اندازه‌گیری می شود؟
نرخ حجمی جریان یا همان دبی یک سیستم سنجه‌ای از حجم جریان سیال بر هر واحد زمان است؛ میتوان آن را از ضرب سطح مقطع جریان در سرعت متوسط جریان محاسبه نمود. واحد SI برای دبی جریان مترمکعب بر ثانیه است، هرچند واحد لیتر بر ثانیه نیز برای دبی (ظرفیت هوای خروجی) کمپرسور متداول استفاده می شود. این واحد یا به صورت لیتر بر ثانیه نرمال (Nl/s) و یا خروجی هوای آزاد (l/s) بیان می گردد. واحد لیتر بر ثانیه نرمال عموما در زمان اشاره به یک جریان جرمی کاربرد دارد.
برای محاسبه‌ی خروجی هوای آزاد (FAD) نرخ دبی خروجی کمپرسور باد صنعتی در شرایط استاندارد هوای ورودی، فشار ورودی یک بار (اتمسفر) و دمای ورودی ۲۰ درجه سانتیگراد، مدنظر قرار میگیرد.
خروجی هوای آزاد چیست؟ *FAD*
این عبارت را با بهره‌گیری از یک مثال بهتر می توان توضیح داد: FAD=39l/s برای کمپرسوری که در فشار ۱۳ بار مشغول به کار است چه معنایی دارد؟ چه مدت زمان لازم است تا این کمپرسو باد صنعتی یک مخزن ۳۹۰ لیتری تحت ۱۳ بار فشار را پر کند؟ برای پاسخ باید به سراغ شرایط ورودی برویم که فشاری برابر با یک بار داشت.وضعیت نرمال، وضعیت مرجع
پس از یک ثانیه از زمانی که دستگاهی خالی را استارت می کنیم ۳۹ لیتر با فشار یک بار در آن جاری است. ۱۰ ثانیه بعد فشار داخل دستگاه همچنان یک بار خواهد بود. ۲۰ ثانیه بعد فشار ۲ بار بوده و به همین منوال پس از ۱۳۰ ثانیه با فشار ۱۳ بار پر شده است. سپس باید تفاوت میان وضعیت مرجع و وضعیت نرمال را مدنظر قرار دهیم. وضعیت مرجع با فشار ۱ بار، دمای ۲۰ درجه سانتیگراد و صفر درصد رطوبت نسبی (RH) شناخته می شود. این در حالی است که وضعیت نرمال با یک اتمسفر = ۱/۰۱۳۲۵ بار، دمای صفر درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی صفردرصد شناخته می شود. مفهوم بعدی که باید با آن آشنا باشیم SER یا انرژي موردنیاز ویژه است. این عبارت به معنای آن است که چه مقدار انرژی برای تحویل ۱ لیتر FAD در فشاری مشخص لازم است.محاسبه ظرفیت هوادهی یا دبی هوای فشرده خروجی کمپرسور باد صنعتی
ویلیام فورستهوفر نگارنده‌ی هندبوک کمپرسورها در قسمت کمپرسور هوای فشرده اسکرو به روابط عملکردی مختلفی اشاره دارد. در میان این روابط برخی با احتساب طول و قطر روتور اصلی (روتور نر)، چرخش روتور بر دقیقه که با آگاهی از دور الکتروموتور یا موتور دیزلی و همچنین نسبت دنده‌های دو سوی شافت و ثابت پروفایل روتور که با توجه به تعداد برآمدگی‌های روتورهای نامتقارن نر و ماده تعیین میشود ظرفیت هوادهی یا دبی هوای فشرده خروجی کمپرسور اسکرو را تعیین میکند. توجه داشته باشید که دنده‌ی بزرگتر سمت موتور و دنده‌ی کوچکتر سمت کمپرسور بسته میشود و در نتیجه‌ی این شکل‌بندی به ازای هر چرخش سمت موتور، چند دور روتور کمپرسور خواهد چرخید. در ادامه فرمول مذکور خواهد آمد.
همانطور که در شکل بالا مشاهده میکنید هرکدام از چینش‌ها و ساختارهای متفاوت روتورهای نر و ماده در کمپرسور اسکرو نتایج و مصارف خاص خود را به همراه دارد. برای مثال عموم طراحی‌ها نامتقارن است به جز پروفایل متقارن ۴+۶ که مناسب کمپرسور اویل فری است. در میان شکل‌بندی‌های نامتقارن پروفایل نامتقارن ۴+۶ مناسب کمپرسور روغنی (اویل اینجکت) سایز کوچک است.
فرمول ظرفیت هوادهی
بدیهی است که تعداد کمتر لوب یا برجستگی‌های روتورها سهولت عبور جریان را فراهم آورده و به دبی هوادهی بالاتر می انجامد، مزیتی که به قیمت تراکم کمتر حاصل میشود. برای مثال چینش پروفایل نامتقارن ۳+۴ از این نمونه است. در سوی دیگر پروفیل روتور نامتقارن ۶+۸ کمپرسور اسکرو تراکم یا فشرده سازی بالاتر را به همراه دارد و از ظرفیت هوادهی دستگاه میکاهد.
در فرمول فوق CFM ظرفیت هوادهی یا دبی هوای فشرده خروجی کمپرسور هوای فشرده اسکروست. RPM تعداد دوران روتورها بر دقیقه، DM قطر روتور اصلی یا روتور نر و L طول روتور اصلی است. Co که با عنوان ثابت پروفایل روتور شناخته میشود در حقیقت به ساختار روتورها و شکل چینش آنها در کنار یکدیگر اشاره دارد. این عدد برای روتورهای ۳+۴ برابر با ۱۸/۰۸۲ و برای روتورهای ۴+۶ برابر با ۱۵/۸۵۳ است. هر چه تعداد لوب (Lobe) یا پیچ‌های روتورها افزایش یابد این عدد کاهش می یابد، به طوری که در روتورهای ۶+۸ نامتقارن این عدد به ۱۰/۳۶۴ میرسد. این رقم با ظرفیت هوادهی کمپرسور اسکرو رابطه مستقیم دارد و طبیعی است که در کمپرسورهای با تعداد پیچ روتور بالاتر هوای فشرده خروجی با فشار بالاتر و دبی پایینتری خارج خواهد شد.
آخرین ویرایش توسط مدیر:
