礦山氣動(dòng)機(jī)械耗氣量與空壓機(jī)容積流量的匹配關(guān)系研究

　　與氣動(dòng)機(jī)械的公稱耗氣量的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行研究，推導(dǎo)出兩者相關(guān)聯(lián)的計(jì)算公式，提出解決因使用環(huán)境條件（壓力、溫度）不同，產(chǎn)氣量與耗氣量合理匹配的計(jì)算方法，供壓縮機(jī)和氣動(dòng)機(jī)械的生產(chǎn)者和礦山氣動(dòng)機(jī)械一空壓機(jī)(compressor)組合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者、管理者。
　　移動(dòng)式螺桿空壓機(jī)
　　二、基本流程定義和簡化條件1.空壓機(jī)(compressor)和氣動(dòng)機(jī)械的空氣(Basin air)/壓縮(compression)空氣流(airflow)程空壓機(jī)與氣動(dòng)機(jī)械的空氣/壓縮空氣的系統(tǒng)(system)流程圖如所示。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備。空氣壓縮機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。
　　（1）過程一從序號
　　①到序號過程，大氣狀態(tài)的空氣（參數(shù)A/ra/va/經(jīng)空壓機(jī)壓縮后，成為壓縮空氣（參數(shù)，從壓縮機(jī)排氣(Exhaust)管排出(discharge)。
　　（2）過程二從序號到序號
　　③過程，從壓縮機(jī)排氣管口排出來的壓縮空氣，經(jīng)過空壓機(jī)與氣動(dòng)機(jī)械之間的中間設(shè)備/設(shè)施(shè shī)，如儲(chǔ)氣罐(gas container)、閥門、千燥機(jī)、過濾器（作用：過濾雜質(zhì)等）、管路和管路接頭等（諸多設(shè)備/設(shè)施中的一種或多種，甚至全部）后，到達(dá)氣動(dòng)機(jī)械的進(jìn)氣口（參數(shù)。
　　（3）過程三從序號
　　③到序號
　　④過程，壓縮空氣(Basin air)經(jīng)過氣動(dòng)機(jī)械的作功元件（如氣動(dòng)馬達(dá)），由排氣管排出，回到大氣狀態(tài)（參數(shù)(parameter)zVr/iV/O. 2.空壓機(jī)(compressor)實(shí)際容積流量與公稱空積流量的關(guān)系在標(biāo)準(zhǔn)(biāo zhǔn)吸氣狀態(tài)下，排氣壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，空壓機(jī)的容積流量即為公稱容積流量（vaeF）。空壓機(jī)產(chǎn)品(Product)銘牌上標(biāo)注的容積流量就是公稱容積流量。
　　螺桿空壓機(jī)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。TB/T6430《一般動(dòng)力用螺桿空壓機(jī)》規(guī)定了螺桿空壓機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：大氣壓力l.Obar（lbar=0.1MPa，下同），溫度20°C，相對濕度0%.此狀態(tài)也就是GB/T28783―2012/ISO8778：2003標(biāo)準(zhǔn)中的"工程標(biāo)準(zhǔn)大氣（AER）〃狀態(tài)。
　　由狀態(tài)(status)方程，很容易算出工程標(biāo)準(zhǔn)大氣（AER）狀態(tài)空氣密度：噴油螺桿(Screw)空壓機(jī)噴入的潤滑油(Lubricating oil)對螺桿機(jī)主機(jī)的內(nèi)漏通道起到密封作用，內(nèi)漏小；潤滑油的冷卻作用，總能維持壓縮機(jī)的排氣溫度在規(guī)定范圍內(nèi)；在實(shí)際應(yīng)用中，確定了螺桿空壓機(jī)整機(jī)的型號，也就確定了螺桿空壓機(jī)的排氣壓力和轉(zhuǎn)速。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)在空壓機(jī)的進(jìn)、排氣口安裝消聲器或設(shè)置消聲坑道以后，氣流噪聲可以降到80db(a)以下，但空壓機(jī)的機(jī)械噪聲和電機(jī)噪聲仍然很高，因此還應(yīng)在空壓機(jī)的機(jī)組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體：在佛山凌格風(fēng)空壓機(jī)站，高大空曠的廠房混響很重。當(dāng)螺桿空壓機(jī)的級前、級后壓力損失又控制（control)在規(guī)定范圍內(nèi)，因吸氣工況（大氣條件）變化對螺桿機(jī)容積(Capacity)效率的影響是很小的，可以近似認(rèn)為容積效率是定值。因此，螺桿空壓機(jī)的實(shí)際進(jìn)口(import)容積流量(單位:立方米每秒)也就近似為定值，即有：yaer工程標(biāo)準(zhǔn)大氣（AER）狀態(tài)容積流量，單位為m3/min. 3.氣動(dòng)機(jī)械的實(shí)際耗氣量與公稱耗氣量在規(guī)定條件下，氣動(dòng)機(jī)械在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下自由空氣的體積量，就是該氣動(dòng)機(jī)械的公稱耗氣量（Va）。般情況下，氣動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品(Product)銘牌上的（負(fù)荷(load)）耗氣量即為該設(shè)備的公稱耗氣量。公稱耗氣量的標(biāo)2003標(biāo)準(zhǔn)中的〃氣動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)大氣（7\"狀態(tài)：大氣壓力1.（3！'，溫度20°（：相對濕度65%.進(jìn)口狀態(tài)空壓機(jī)和氣動(dòng)機(jī)械之空氣流程圖氣動(dòng)機(jī)械出rs狀態(tài)U（大氣狀態(tài)>由狀態(tài)方程，很容易計(jì)算出氣動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)大氣（ANR）狀態(tài)空氣的密度：比較在選型時(shí)，必須考慮大氣條件的影響，用大氣影響系數(shù)進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)的產(chǎn)氣量與氣動(dòng)機(jī)械的耗氣量的正確匹配。
　　計(jì)算為了說明大氣影響(influence)系數(shù)值的大小和影響，引用"U.S STANDARDATMOSPHERE（1976）〃中的海拔參數(shù)和大氣壓力參數(shù)作為計(jì)算值，按式（13）計(jì)算出大氣影響系數(shù)其值見下表。
　　大氣壓力大氣溫度氣體(gas)常數(shù)密度大氣影響系數(shù)（f A心變化時(shí)，導(dǎo)致大氣影響系數(shù)變大，空壓機(jī)的能耗將會(huì)變大（即比功率將變大），實(shí)際的能耗并不等于標(biāo)準(zhǔn)工況下的能效指標(biāo)。
　　對礦山氣動(dòng)機(jī)械配套的空壓機(jī)進(jìn)行選型時(shí)，不能僅僅是按比例加大空壓機(jī)的容積(Capacity)容量，還必須對驅(qū)動(dòng)螺桿空壓機(jī)的電動(dòng)機(jī)或柴油(Diesel)機(jī)的配置進(jìn)行調(diào)整(Adjustment)，這一點(diǎn)是不大氣影響(influence)系數(shù)近似為1.0，此時(shí)空壓機(jī)的公稱容積流量與氣動(dòng)機(jī)械的公稱耗氣量，可以取等值。
　　氣影響系數(shù)值較大。海拔越高，氣壓越低，影響越大。
　　要提醒的是，上表僅作計(jì)算示例，因?yàn)橹袊臍庀髼l件(tiáo jiàn)與"U.SSTANDARDATMOSPHERE可以忽略的。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)主要噪聲源是進(jìn)、排氣口，應(yīng)選用適宜的進(jìn)排氣消聲器。空壓機(jī)進(jìn)氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進(jìn)氣消聲器應(yīng)選用抗性結(jié)構(gòu)或以個(gè)、抗性為主的阻抗復(fù)合式結(jié)構(gòu)。空壓機(jī)的排氣氣壓大，氣流速度高，應(yīng)在空壓機(jī)排氣口使用小孔消聲器
　　空壓機(jī)和礦山氣動(dòng)機(jī)械(machinery)是礦山中產(chǎn)氣一用氣組合系統(tǒng)(system)中的重要設(shè)2003規(guī)定(guī dìng)了評價(jià)兩者容積流量(單位:立方米每秒)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，其容積流量具(Measuring tool)有可比性。在氣動(dòng)機(jī)械的工作壓力、公稱耗氣量一定時(shí)，選用或設(shè)計(jì)空壓機(jī)要充分考慮（consider)大氣影響(influence)系數(shù)。
　　由于我國礦山分布廣，地域差異很大，空壓機(jī)、氣動(dòng)機(jī)械的設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)企業(yè)，以及空壓機(jī)一氣動(dòng)機(jī)械組合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者和管理者，都應(yīng)充分查詢目標(biāo)(cause)礦山的氣象條件，正確確定空壓機(jī)的大氣影響系數(shù)，保證空壓機(jī)與氣動(dòng)機(jī)械合理匹配。
　　（1976）〃并不一致。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來壓縮氣體，然后將氣體排出。對于實(shí)際應(yīng)用，可以按標(biāo)準(zhǔn)GB50178―1993《建筑(building)氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》中的全國主要城市的大氣條件參數(shù)(parameter)，按式（13）和式（14）計(jì)算出大氣影響系數(shù)和螺桿(Screw)空壓機(jī)的容積(Capacity)流量(單位:立方米每秒)。對于在高山大川中的礦山工場，則要求查詢當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料，用于確定螺桿空壓機(jī)的容積流量。
　　由于中國地域?qū)拸V，南北溫差大，東西海拔差異大，夏天冬天溫差大，大氣條件(tiáo jiàn)呈現(xiàn)很大的差異，大氣影響系數(shù)不可以忽略。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中水或其它液體當(dāng)作活塞來壓縮氣體，然后將氣體排出。例如有豐富礦藏的云貴高原、青藏高原，礦山氣動(dòng)機(jī)械(machinery)必須考慮大氣影響系數(shù)加大空壓機(jī)(compressor)的容積流量規(guī)格(specifications)；必要時(shí)按氣候條件設(shè)計(jì)(design)空壓機(jī)，才能滿足氣動(dòng)機(jī)械的用氣需