对于压缩空气系统气动效率研究

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1、2011年第39卷第12期流体机械文章编号：1005—0329(2011)12—0023—05压缩空气系统气动效率研究孙晓明，林子良，张成彦(1．合肥通用机械研究院压缩机技术国家重点实验室，安徽合肥230088；2．合肥通用机电产品检测院，安徽合肥230088)摘要：研究了驱动气动工具、气动元器件系统的压缩空气能量传递过程，结合PV图示方法进行了热力学分析，精确计算各种情况的压缩空气有效能量，给出一般动力压缩空气系统气动驱动效率。用PV图示直观展示系统气动能源效率状况，促进重视压缩空气系统节能工作，合理、高效地使用压缩空气。关键词：压缩空气；压缩机

2、；气动动力；气动效率；PV图示中图分类号：TH41文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．12．006ResearchonPneumaticEficiencyforCompressedAirSystemSUNXiao．ming，LINZi．1iang，ZHANGCheng—yan(1．StateKeyLaboratoryofCompressorTechnology，HefeiGeneralMachineryReserckInsitute，Hefei230088，China；2．HefeiGeneralMac

3、hinery&ElectricalProductsInspectionInsitute，Hefei230088，China)Abstract：Thecompressedairenergytransferprocessfordriverpneumatictoolandpneumaticcomponentsystemwasstudied．CombinedwiththePVgraphicalmethodforthermodynamicanalysisaccuratecalculationforkindsofcompressedairenergyandgi

4、venthepneumaticdriverefficientforgeneralpowerofcompressedairsystem．WeCalknownthepneumaticsystemenergyefi-ciencydirectlyandpromotetheenergysavingwork，reasonableandefficientuseofcompressedairareimportant．Keywords：compressedair，compressor，pneumaticpower，aerodynamiceficiency，PVgra

5、phic1前言着重要意义。完整压缩空气系统由空气压缩机组、后处理压缩空气是现代工业四大动力源之一，作为设备、输送管路、压力控制、气动元器件组成，即压动力介质，用于驱动、自动控制j。随着现代工缩空气气动系统。系统工作原理是：压缩机将空业自动化的飞速发展，气动技术作为其重要手段，气压缩至额定压力，后处理设备加以处理，管网输越来越广泛应用于机械、化工、电子、电气、汽车、送至用气单位，再经调节到使用压力，驱动气动工纺织、食品、轻工、包装、印刷等各个制造业；尤具、元器件工作，典型系统如图1所示。其在各种自动化生产设备和生产线中得到广泛应P用，也极大地提高了制

6、造业的生产效率和产业质量。随着我国国民经济水平的提高，工业制造技术也越来越先进，压缩空气需求量越来越大。压缩空气系统的耗能占全国发电总量10％以上，用能水平还较低，普遍有着20％～40％的压缩机节能潜力；其节能降耗对完成“十二五”规划目标——单位国内生产总值能源消耗降低16％，有图1典型压缩空气气动系统示意收稿日期：2011—09—22修稿日期：2011—11—2324FLUIDMACHINERYVo1．39，No．12，2011随着对节能的重视，越来越多的人开始对压P。——大气压力缩空气系统输出气动效率进行研究，由于过程复式(2)、(3)可以用来

7、计算系统中各过程的压杂，很难得到精确、清晰的结果。很多人对气动系缩空气有效能。统效率只有大概、模糊概念，缺少准确的量化认系统热力学过程PV图如图2所示。识。本文旨在通过PV图热力学分析，对压缩、气P动过程进行研究，精确确定系统各种状况过程的输出能源效率，并可通过图示直观显示。目的是使得大家明确系统各形式、过程效率，对系统进行优化技术要求、设计参数，合理选用高效气动工具、元器件；也为目前研究压缩空气作为动力驱动、储能，提供参考。2压缩空气系统能量分析图2系统热力学基本过程PV图一般压缩机(以螺杆压缩机为例)热力学工压缩空气系统中压缩空气能量是由焓、运

8、动作过程为：1—2—3—4方向，对气体做的功为：1能和势能组成。压缩空气输送、使用过程，运动能—2—3—4—1面积J。气动