空氣壓縮機是否節能的唯一判斷標準為“比功率”。要了解一臺螺桿空氣壓縮機的比功率,首先要對其輸入功率的概念有完整的認識。我們知道,用戶要支付的電費不是整臺機器的輸出功耗,而是整臺機器的輸入功耗,即該臺機器的總輸入能耗。下面我分兩種情況對輸入功耗計算進行舉例說明:
1、根據馬達銘牌參數計算輸入功耗。計算模式如下:
(1)任何一臺機器,其馬達銘牌上均需注明的參數有(以常規的單級壓縮機132kw機型舉例:流量=24m3/min,工作壓力=7Bar舉例):
馬達額定功率(額定輸出功率或額定軸功率):P = 132kw
馬達效率(以華達電機舉例):η = 94.7%
功率因子:COSφ=0.892
服務系數S.F=1.15 (也有廠家采用的服務系數S.F=1.2)
電機型號 | 額定功率 | 滿載時 | 最大轉矩 | 轉動慣量 | ||||
電流 | 轉速 | 功率因素 | 效率 | 額定轉矩 | ||||
kw | 380v | 400v | r/min | COSφ | η =% | kgm2 | ||
A | A | |||||||
Y2-315M | 132 | 237 | 226 | 1485 | 0.892 | 94.7 | 2.8 | 3.48 |
基于上述參數,我們可以知道:
? 該臺機器的馬達名義額定輸入功率(不考慮服務系數且滿載時):
P1 = (馬達額定輸出功率P ÷ 馬達效率η)
= 132kw ÷ 94.7%
= 139.39kw
? 該臺機器的名義額定輸入功率(考慮服務系數且滿載時):
P2 = (主馬達額定輸出功率P ÷ 主馬達效率η)x (服務系數S.F-0.05)
= (132kw ÷ 94.7%) x (1.15 – 0.05)
= 153.33kw
(注意:理論上計算服務系數時需考慮留5%的余量, 不能滿額計算)
? 該臺機器的名義比功率(在7bar時,考慮服務系數且滿載時):
PB1 = P2 ÷ 24 m3/min
= 6.39kw/( m3/min)
注意:如是風冷機器,同時還需要考慮進去風扇的輸入功率。假如該臺機器為風冷型機器,風扇馬達的額定功率為4.5kw,效率為85%,則風扇馬達的輸入功耗為:
PF = 4.5kw ÷ 85%
= 5.29kw
? 則該臺機器的名義總輸入功率(考慮風扇功耗且考慮服務系數且滿載時):
PZ = P2 + PF = 153.33 + 5.29 = 158.62 kw
? 該臺風冷機器的名義比功率(在7bar時,考慮服務系數且滿載時):
PB2 = PZ ÷ 24 m3/min = 158.62 ÷ 24 = 6.61kw/( m3/min)
2、根據測量的電流,電壓值計算輸入功率。
輸入功率指的是:電源給電動機輸入的有功功率(KW):P= (√3*U*I*COSφ)/1000
U—是電動機電源輸入的線電壓(V)
I—是電動機電源輸入的線電流 (A)
COSφ—是電動機的功率因數
舉例:你可以測量出一臺壓縮機在排氣壓力達到7bar時的電壓、電流,就可以根據上述公式計算出其在7bar時對應的輸入功耗。根據上述表格中的主馬達Y2-315M-4數據,我們知道在不考慮工況因素(即服務因數的條件下),根據其馬達滿載時的額定電流值,電壓值,我們一樣可以計算出該馬達的輸入功耗值:
U = 380V
I = 237A
COSφ = 0.892
則該臺主馬達的總輸入功耗值為:
P3 = (√3*U*I*COSφ)/1000
= (1.731 * 380 * 237 * 0.892)/1000