压缩空气基础物理理论.ppt

CommittedtoSustainableProductivity压缩空气基本理论*基础理论-空气空气是一种无色、无嗅、无味的气体混合物。它是许多气体的混合物,但是主要由氧气(21%)和氮(78%)组成。这构成相对比较稳定,从海平面到25千米的高度都很稳定。空气不是一种单纯的化学物质,而是一种混合物。这就是为什么它可以按其组成成份分离,例如,通过冷却分离。大气中总是或多或少含有固体颗粒,例如,灰尘、沙子、烟尘和结晶盐。污染程度越高的地区,这种杂质也越多,农村和高海拔地区的杂质较少。压缩和压缩比压缩 绝热压缩是一种在压缩过程中气体热量不产生明显传入或传出的压缩过程。在一个完全隔热的气缸内上述过程可成为现实。等温压缩是一种在压缩过程中气体保持温度不变的压缩过程。 2、压缩比:(R)压缩比是指压缩机排气和进气的绝对压力之比。例:,。则压缩比:=---------=---------=;降低排气温度;提高容积系数;对活塞压缩机来说,降低气体对活塞的推力。相同分子量的PV/T为一常数,在定频螺杆压缩机运行中可认为固定转速下单位时间所压缩的空气分子量接近。(不考虑气压,空滤压差,环境湿度等的影响)**基础理论-热力学原理气体定律玻意耳定律指出,如果温度恒定(等温),压力和体积的乘积是个常数这意味着温度不变的情况下,如果压缩过程体积减半,压力则加倍。查理定律规定,如果压力恒定(等压),体积之比等于温度之比。气体的一般定律是波义耳定律和查理定律的结合定律。它说明了压力、体积和温度之间的相互影响。当其中一个参数变化时,就会至少影响另外两个参数中的一个发生变化。思考案例:排气压力上升,-空气为什么要用空气来作压缩介质?因为空气是可压缩、清晰透明的,并且输送方便(不凝结)、无害性、安全、取之不尽。惰性气体是一种对环境不起化学作用的气体,标准压缩机能一样压缩惰性气体。干氮和二氧化碳均为惰性气体。空气的性质:干空气成分:氮气(N2)氧气(O2)二氧化碳(CO2)%%%分子量::在0℃、760mmHg柱时,r0=:在25℃、1个大气压时,Cp=-℃在t℃、压力为H(mmhg)时,空气的比重:273Hrt=×-------×-------kg/m3273+t760湿空气的比重,还应考虑饱和水蒸气分压力(,Pb)。思考案例:环境对排气量的影响.**基础理论-空气湿空气空气可以被看作是一种干燥的空气和水蒸汽的混合物。含有水蒸汽的空气被称为潮湿空气,但空气的湿度可以在广泛的范围有所不同。两种极限是完全干燥的空气和水分饱和的空气。空气中可容纳的最高水蒸汽压力会随着气温的上升而不断上升。不同温度下的最大水蒸汽压力也不同。空气通常不包含那么多的水蒸气以至于达到最大压力。相对蒸气压(也称为相对湿度)是实际蒸汽压力相对于同温度下饱和压力的百分比。露点是空气中水蒸气饱和时的温度。此后,如果温度下降,出现冷凝水。大气露点便是大气压力下水蒸汽开始凝结时的温度。压力露点是压力下的露点温度。露点和相对湿度就象晚上温度下降会产生露水一样,压缩空气系统内的温度下降也会产生水气。露点就是当湿空气在水蒸气分压力不变的情况下冷却至饱和的温度。这是为什么呢?含有水分的空气只能容纳一定量的水分。如果通过压力或冷却使体积缩小,就没有足够的空气来容纳所有的水分,因此多于的水分析出成为冷凝水。离开后冷却器的空气通常是完全饱和的。分离器内的冷凝水就显示了这一点,因此空气温度有任何的降低,就会产生冷凝水。设定的湿度可认为是湿空气所含水蒸气的重量,即:水蒸气重量和干燥空气重量之比。 相对湿度ψχ-湿度Psψ=-----------------=-----------χ0-饱和绝对湿度Pb当Ps=0,ψ=0时,称为干空气;Ps=Pb,ψ=1时,称为饱和空气。绝对湿度——1M3湿空气所含水蒸气的重量。Gs—水蒸气重量χ=----------------------V—湿空气体积 水蒸气重量含湿量=---------------------干空气重量 饱和空气当没有再多的水气能容纳在空气中时,就产生了空气的饱和,任何加压或降温均会导致冷凝水的析出。思考案例:??基础理论-状态及气量标准状态标准状态的定义是:,℃(国内行业定义是0℃)的状态下提供给用户系统的空气的容积。如果需要用标准状态,来反映考虑实际