用微型氣泵向儲氣罐充氣的計算
閱讀：4582發(fā)布時間：2012-6-21
?。╖X20120621）為了提高向下游裝置供氣的可靠性，我們選用市場上的“氣海”FAY6003型長壽命調(diào)速氣泵與儲氣罐等組成了供氣組件。該泵是一種薄膜泵，使用直流電機，體積小，重量輕。FAY6003型配置了長壽命的進口無刷電機，不干擾控制電路。通過脈沖寬度調(diào)制（PWM）線能方便地改變電機轉(zhuǎn)速和流量。能輸出轉(zhuǎn)速反饋信號。泵無需維護，不污染介質(zhì)，允許介質(zhì)含水汽。
此類氣泵的結(jié)構(gòu)決定了輸出的流量、壓力存在一定波動，選擇合適的儲氣罐可以很好地平滑壓力的脈動，保證穩(wěn)定供氣，減少泵的啟停頻率。當泵意外停機、停電時，可以利用罐內(nèi)儲存的壓縮氣體應急處理。儲氣罐采用不銹鋼材質(zhì)。普通碳鋼的儲氣罐內(nèi)部只是一層防腐蝕的涂層，雖然價格低，由于壓縮氣體中難以避免地帶有水分，時間長了涂層可能會腐蝕掉，存在安全隱患。氣泵和儲氣罐關(guān)乎系統(tǒng)安全問題和可靠性，應慎重選擇。
供氣組件還有安全閥、壓力表、單向閥、排水閥、氣管路等。當儲氣罐內(nèi)的壓力超過允許限度，安全閥可自動將壓縮氣體排出。單向閥只允許氣體從氣泵進入儲氣罐，當氣泵停止工作時，阻止儲氣罐內(nèi)氣體反方向流動。典型的城市空氣中含有4000萬單位的微小固體顆粒，如各種灰塵、油份、花粉等。如果這些固體顆粒不經(jīng)過濾進入氣泵，雖然是可靠性較高的氣泵，也會縮短其使用壽命。在入口安裝了使用尼龍濾網(wǎng)的“氣海”過濾器，有效防止了堵塞管路。壓力開關(guān)用來控制氣泵的運轉(zhuǎn)，它被設(shè)定了zui高和zui低壓力，儲氣罐內(nèi)達到zui高壓力時氣泵就停止運轉(zhuǎn)。壓力跌到zui低壓力值時，就重新啟動氣泵。要定期打開儲氣罐排水閥排水，以避免儲氣罐實際容積減少，氣泵啟動運行頻繁，壓縮氣體含水量增大，影響使用效果。
儲氣罐的容積愈大，氣泵運行時間間隔就愈長。但儲氣罐的容積也不是越大越好，根據(jù)系統(tǒng)工作時間、流量、壓力等合理選擇。儲氣罐的容積從以下兩方面計算確定。
當泵停止供氣時，氣罐內(nèi)的壓縮氣體能保證供氣的時間為t，所需氣罐容積V為：
V>Paqmaxt/（p1-p2）
當系統(tǒng)耗氣量大于氣泵的排量時，所需氣罐容積V為：
V>Pa（qmax-qv）t/（p1-p2）
式中Pa—標準狀態(tài)大氣壓力（MPa）；
p1—氣罐內(nèi)壓力或泵停止供氣時氣罐的初始壓力（MPa）；
p2—系統(tǒng)允許的zui低壓力（MPa）；
t—系統(tǒng)工作周期或泵停止供氣后系統(tǒng)應維持的供氣時間（min）；
qmax—系統(tǒng)zui大耗氣量（m3/min）；
qv—泵供應的流量（m3/min）。
