Гидравлический компрессор

Гидравлический компрессор является средством сжатия гидравлической энергии с использованием воздуха. Есть два очень разных типа машины, называемых гидравлическими компостами.

Одним из типов является механический воздушный компрессор , который управляется гидравлическим двигателем. Это метод преобразования гидравлической мощности в пневматическую мощность. ^{[ 1 ]} Этот тип гидравлического компрессора используется в различных приложениях, где гидравлическая мощность уже доступна, и необходимо относительно небольшое количество сжатого воздуха, так как она не очень эффективна по сравнению с электрическим компрессором. ^{[ 1 ]}

Другой тип гидравлического компрессора использует потенциальную и кинетическую энергию потока воды для увлечения воздуха ad. До перенос его в отдельную камеру при более высоком давлении, где воздух накапливается над водой, а вода разрешена, система имеет несколько Если какие -либо движущиеся части, а также неэффективны, поэтому используются там, где кинетическая или потенциальная энергия воды доступна дешево.

Дизайн

Преимущество гидравлического компрессора второго типа заключается в способности выполнять изотермическое сжатие без каких -либо движущихся частей, что делает его относительно надежным и имеет низкие затраты на техническое обслуживание. Поток воды используется для увлечения воздуха и переносить его вниз по трубе, называемой трубкой вниз. Воздух втягивается в воду по статическому разнообразию давления. Когда смесь воздуха и воды спускается вниз по трубе, давление поднимается. Смесь попадает в камеру неподвижной, которая предназначена для уменьшения скорости потока, позволяя пузырькам воздуха отделяться от воды путем плавучести. Сжатый воздух покидает камеру через другую вертикальную трубу, называемую трубкой Raiser, а вода лишает через погруженную стоку ^{[ 2 ]}

Основной проблемой с этими компрессорами является разработка масштаба и размеров камеры (сжатое воздушное хранение). Цена камеры может быть более дорогой, чем сама установка, в зависимости от размера. ^{[ нужно разъяснения ]} Несмотря на относительно высокую стоимость энергии, гидравлический компрессор использует значительно меньше электроэнергии ^{[ нужно разъяснения ]} и увеличивает производство ресурсов возобновляемых источников энергии. ^{[ 3 ]}

Стоимость разбивки

Рис. 2: 0: Стоимость энергии, 1: стоимость компрессора, 2: стоимость технического обслуживания (на основе работы 24/7, 0,08 долл. США/кВтч, операция полной нагрузки). ^{[ 4 ]}

Большая часть расходов от интеграции компрессора является энергетической стоимостью, как показано на рисунке 2. Основными факторами являются тип и размер компрессора. Это то, что определяет утилиту и рисование мощности машины. Чтобы быть наиболее эффективным, мощность добычи воздуха должна соответствовать требованиям воздуха, чтобы избежать узких мест и ненужной энергии, теряющейся в форме тепла при выпуске воздуха. ^{[ 4 ]} Оптимизируя использование или предотвращение утечки, компании могут увеличить свою прибыль.

Конструкция трубопровода также может повлиять на стоимость системы. Структура трубы без острых углов или мертвых голов может помочь поддерживать давление и эффективный проход для сжатого воздуха. Дизайнеры должны думать о типе материала, который будет использоваться в гидравлической системе. Например, алюминий обладает более низким весом и коррозионной стойкостью, чем более традиционный материал, сталь. ^{[ 4 ]} Поскольку он намного легче, чем сталь, алюминиевые трубы позволяют сварщикам и техникам производить и устанавливать их проще. Диаметр трубы также имеет решающее значение, так как меньшие диаметры имеют тенденцию иметь больший различие давления. Это приведет к преобразованию большей энергии давления в тепло или вибрацию, тем самым уменьшая срок службы компрессора ^{[ 5 ]}

Эффективность

Для расчета мощности сжатого воздушного потока уравнение $W=mRT*ln(\beta )$ Может использоваться для измерения максимальной эффективности гидравлического компрессора. Однако в реальном сценарии необходимо учитывать потери воздушного потока. Это можно сделать путем применения уравнения энергосбережения для изотермического потока (при условии, что вода и воздух имеют одинаковое давление и скорость): $loss=m[RT*ln(P0/P1)-V^{2}/2]$ Полем Многие другие факторы также могут вызвать потерю воздуха, такую как столкновение со стенами или трение между пузырьками воды и воздуха. ^{[ 6 ]}

Поток полученного сжатого воздуха увеличивается, когда массовая скорость циркуляции жидкости также увеличивается. Этот поток может быть рассчитан только в определенных частях гидравлического насоса, поскольку могут быть реализованы различные конфигурации. Примеры этих конфигураций включают параллельное или последовательное расположение накачки. Кривая насоса может быть определена с использованием получения квадратного уравнения: $Q=-b\pm *\surd (b^{2}-4a(c-H))/2a$ Полем Уравнение рассчитывает эффективность головки насоса или драйвера, которая может быть графична с помощью электрической мощности, потребляемой для сравнения гидравлических систем. ^{[ 7 ]}

Смотрите также

Насос с воздушным выстрелом - насос с использованием разницы в плотности из -за инъецированного воздуха в жидкости. Противоположный эффект.
Компрессор - машина для увеличения давления газа путем уменьшения его объема
Сжатый воздух - воздух под давлением, превышающим атмосферное
Пневматика - филиал инженерии
Пневматический инструмент , также известный как воздушный инструмент - инструмент, управляемый сжатым воздухом, поставляемый воздушным компрессором
Гидравлическая сила (неоднозначности)
Гидроэнергетика - выработка электроэнергии через движение воды
Мощность жидкости - использование жидкостей под давлением для генерации, управления и передачи мощности

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} "Что такое гидравлический воздушный компрессор?" Полем VMAC . 2021-01-21 . Получено 2021-10-21 .
^ Bidini, G; Гримальди, CN; Postrioti, L (1997-08-01). «Термодинамический анализ гидравлических воздушных комбинированных электростанций» . Материалы института инженеров -механиков, часть A: Журнал энергетики и энергии . 211 (5): 429–437. Bibcode : 1997pimea.211..429b . doi : 10.1243/0957650971537321 . ISSN 0957-6509 . S2CID 110676872 .
^ Миллар, Дин Л. (2014-08-01). «Обзор случая современного внедрения гидравлических воздушных компрессоров» . Прикладная тепловая инженерия . 69 (1): 55–77. Bibcode : 2014Appte..69 ... 55M . doi : 10.1016/j.applthermaleng.2014.04.008 . ISSN 1359-4311 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в «Экономическая эффективность в воздушных компрессорах» . Журнал насосов и систем . 2020-04-22 . Получено 2021-10-21 .
^ «Советы системы трубопровода для энергоэффективности | Лучшие практики сжатого воздуха» . www.airbestpractices.com . Получено 2021-10-29 .
^ Bidini, G; Гримальди, CN; Postrioti, L (1999-05-01). «Анализ производительности гидравлического воздушного компрессора» . Материалы института инженеров -механиков, часть A: Журнал энергетики и энергии . 213 (3): 191–203. Bibcode : 1999pimea.213..191b . doi : 10.1243/0957650991537545 . ISSN 0957-6509 . S2CID 110551941 .
^ Миллар, Дин; Pourmahdavi, Maryam (2021-02-04). «Метод для вычислений производительности насосного коллектора в гидравлических воздушных компрессорах» . Журнал инженерии жидкостей . 143 (4). doi : 10.1115/1.4049672 . ISSN 0098-2202 . S2CID 233596169 .

Эта статья о теме машиностроения представляет собой заглушку . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[:0-1] Jump up to: ^а ^{беременный} "Что такое гидравлический воздушный компрессор?" Полем VMAC . 2021-01-21 . Получено 2021-10-21 .

[:2-2] Bidini, G; Гримальди, CN; Postrioti, L (1997-08-01). «Термодинамический анализ гидравлических воздушных комбинированных электростанций» . Материалы института инженеров -механиков, часть A: Журнал энергетики и энергии . 211 (5): 429–437. Bibcode : 1997pimea.211..429b . doi : 10.1243/0957650971537321 . ISSN 0957-6509 . S2CID 110676872 .

[3] Миллар, Дин Л. (2014-08-01). «Обзор случая современного внедрения гидравлических воздушных компрессоров» . Прикладная тепловая инженерия . 69 (1): 55–77. Bibcode : 2014Appte..69 ... 55M . doi : 10.1016/j.applthermaleng.2014.04.008 . ISSN 1359-4311 .

[:1-4] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в «Экономическая эффективность в воздушных компрессорах» . Журнал насосов и систем . 2020-04-22 . Получено 2021-10-21 .

[5] «Советы системы трубопровода для энергоэффективности | Лучшие практики сжатого воздуха» . www.airbestpractices.com . Получено 2021-10-29 .

[6] Bidini, G; Гримальди, CN; Postrioti, L (1999-05-01). «Анализ производительности гидравлического воздушного компрессора» . Материалы института инженеров -механиков, часть A: Журнал энергетики и энергии . 213 (3): 191–203. Bibcode : 1999pimea.213..191b . doi : 10.1243/0957650991537545 . ISSN 0957-6509 . S2CID 110551941 .

[7] Миллар, Дин; Pourmahdavi, Maryam (2021-02-04). «Метод для вычислений производительности насосного коллектора в гидравлических воздушных компрессорах» . Журнал инженерии жидкостей . 143 (4). doi : 10.1115/1.4049672 . ISSN 0098-2202 . S2CID 233596169 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]