一般用柴油机驱动容积式空压机机组比功率及比燃油消耗量计算机算法

一般用柴油机驱动容积式空压机机组比功率及比燃油消耗量计算机算法 一般用柴油机驱动容积式空压机机组比功 率及比燃油消耗量计算机算法 压缩机枝采1994年事'期(总126期) 一 般用柴油机驱动容积式空压机机组 比功率及比燃油消耗量计算机算法 山东省潍坊生建机械厂陈聃山列长群 潍坊市粮食技工学校苎竖THf.2- jl对一般用荣油机驱动蓉积式空压机机组比砷丰及比燃油消托量程序算击连竹1 探讨.谴算法屯可推广应甩科 荣油扎驱动的其它用途的睿积式压缩机机蛆? 主题词比!主比整蔓熏里垫些业计算机算法 '审'P,'''审'''P'$. 1机组在柴油机环境状 况下的负荷特性 1.1柴油机的标准环境状况 大气压力P.一100kPa 相对温度.一0.30 环境温度T.一298K 中冷器冷却介质进口温度T=298K 1.2标准环境状况下的负荷特性 这里主要是指额定转速时柴油机在标准环 衰1 境状况下的燃油消耗率g.及燃油消耗量G[o 随有效功率P变化的规律.可由其对应的数据 关系来示.P一关系对应的离散值(P (J),g(J),J=1,L)可由柴油机生产企业提 供;由Gfo(J)一cJ1P(J),J=1.L可以 求得P(J),J一1,L对应的Gf0的离散值G[o (J),J一1,L.如华丰牌495型柴油机对应的 P一关系的离散值见表1所示.这些数据可 以通过数据文件存取或由键盘输入. J789l112 PfJ) l0.0l2.5l5.O17.520.O22525.027.532535.037.5 (kW) E.a(J) 42337533口275265256251247245244 (E/kWh) 2柴油机有效功率及燃油消 耗率在非标准环境状况和标准环境 状况下的换算关系 2.1可调油量法 适用于功率受过量空气系数或热力因素限 制,燃油量随现场环境状况改变而调整的柴油 机. (1)有效功率的换算 K;()(1) a;K+0.7【K一1)(?一1)(2).h Pe(J)一nPe0(J),J一1,L'(3) 式中P,p.-一一非标准环境状况下的大 气压力,饱和蒸汽压力,kPa T,Tc——非标准环境状况下的环境温度, 柴油机中冷器冷却介质进口温度,K —— 非标准环境状况下的相对湿度 a——功率换算用系数,由表2给出 m,n,q——可调油量法功率换算用指数, 由表2给出 1——机械效率,同制造厂定 K——指示功率比 —— 可调油量法功率换算系数 Pe(J),J=1,L——非标准环境状况下的 有效功率Pe的离散值,kW. 1994年第4期(总126期)压缩机技术 现场环境状况对应酌P,P…T,,酌数 值可由键盘输入;柴油机无中冷器时,程序中认 为T=T;所用柴油机对应a,m,n,q,可由 键盘输入或通过数据文件存取. 表2 公式始指,{Ii油机 工作条件型式 代号fa 非舄轮功翠壁垃重A10. 75 压燃式胬热和增压 — 国盖屋B 双燃料—孺聒瑁匿一低速或中速C0. 72.O肇油机 四冲程 带中冷器柴抽机D 点带!l式自拣吸气EO. 5荤油机 拄?蛩式参考代号D]耍内,对用柴袖机冷却水喜的水盛行 增压中狰的肇油机.q=0. (21燃油消耗率的换算 8=(4) g(Jl:(J),J一1,L(5) 式中p——可调油量法燃油消耗率换算系数 g拍(J),J=l,L——非标准环境状况下的 燃油消耗率g的离散值,g/kw?h 2,2等油量法 适用于燃油量固定不变,不随现场环境状 况改变而调整的柴油机. (1)有效功率6换算 : a — iGfo(j)— ~10~ , J=I.L(6)1面'(6 ;0.036一1.14(7) f.( p— wb' p1壶)n(81 ‰=f.(9) P(Jl:ad(J/. 式中I——冲程数,四冲程I一4,二冲程I=2 no——柴油机额定转速,r/min V——柴油机总排量,L —— 增压比,非增压柴油机一1 mdnd——等油量法功率换算用指数,由 表3给出 —— 比排量循环燃油供给量,mg/L?c —— 柴油机机特性指数 f.——大气因素 %——等油量法功率换算系数 衰3 公式(91仅当啦=0,9,1,1和T=283, 3I3K,P一p.,=8O,1lOkPa时才适用}否则 应在试验报告中详细说明试验时的现场环境状 况. 公式(7)仅当=40,65mg/L?C时才适 用;否则,若<40,则取=0.3;若>65, 则取f=1.2. (21燃油消耗率的换率 8=I(11) g(J)=g|(J),J=1,L(121 式中Bi——等油量法燃油消耗率换算系数 注;采用等油量法对柴油机进行有效功率 及燃油消耗率换算,试验时喷油泵进油口处柴 油温度应控制在35,45?. 所用柴油机对应的I,n.,V,m,m,可 由键盘输入或通过数据文件存取. 3机组在柴油机非标准环境 状况下的负荷特性 这里主要是指额定转速时柴油机在非标准 环境状况下的燃油消耗率g|,燃油消耗量Gt随 有效功率P.变化的规律,可由其对应的数据关 系来表示.P一关系对应的离散值(P.仃),g (J),J=1,L),可以通过上述换算方法,由 P一关系对应的离散值(P(J),g(J).J= 1,L)换算而来;(P.(J),J1,L,对应的燃油消 耗量G,的离散值G,U),J=1,I可由G,(J)=gl (J)P(J),J;1,L求得. 4机组在试验工况下的燃油 消耗量h有效功率及燃油消耗 率吾 压缩机枝采1994年第4期(总126期) 4.1试验工况 这里的试验工况规定,机组在额定排气压 力下试验.柴油机以额定转速运转;试验时现场 环境状况中大气压力为P,kPa;相对湿度为: 环境温度为T,K(饱和蒸汽压力为P…kPa); 柴油机中冷器冷却介质进口温度为T.K;柴油 机无中冷器时,程序中认为T一T. 4.2燃油消耗量,有效功率F及燃油 消耗率 在上述试验工况下.柴油机连续运转t小 时.所消耗的燃油为G克,则燃油消耗量Gt为 甚=(13) 由柴油机的负荷特性可知,存在某一JM? [1,L—1],使得商满足G(JM)?GI?Gf(JM+ 1). 由于当柴油机的转速不变时,不同负荷下 的燃油消耗量基本上为一直线,因此,由线性插 值法可以比较精确地求得有效功率,即 有中冷器的柴油机,程序中均认为T一T… 5.2有效功率P,燃油消耗非gt及燃 油消耗量G (1)按可调油量法 由公式(1),(2),(4)可得.空压机规定工况 下的指示功率比K,功率换算系数,燃油消 耗率换算系数分别为 I(,:((298 . )()q(16) 一 K+0.7(k一1)(一1)(17) =(-18) 《p一P(19) = 鲁(20) (2)按等油量法 由公式(6),(7),(8),(9),(11)可得,空压 机规定工况下的大气因素,功率换算系数 a,燃油消耗率换算系数分别为 _e一器带甚(甚_G『)+:(((2l _e(JM).(14)aa—fm(22) 所以,油消耗率为一1(23) =(15)则P,一号(24) , 5机组在规定工况下的有效gr:导(25) 功率P,…燃油消耗率gl~o及燃油消故G,一 :rP,/60,g/min'(26) 耗量G6比功率S及比燃油消耗量 般空压机机的规定工况S f吸气压力p=kPa 吸气相对湿度0.006?1比功率 吸气温度T.=293K(饱和蒸汽压力p… 一2.34kPa) 空压机冷却水进水温度为288K 转速为额定转速,r/rain 排气压力为额定排气压力700kPa 这里,在额定转速和额定排气压力下,影响 有效功率及燃油消耗率的因素为P,.,币.和 To;该规定工况中没有对柴油机中冷器冷却介 质进口温度T'进行专门规定,因此,对有和没 比功率s.是指柴油机驱动空压机机组在 空压机规定工况下所测得的空压机的轴功率 P,与空压机的容积流量Q之商. 即=(27) 注:柴油机的有效功率是指柴油机的动力输出 轴输出的功率,也就是,柴油机的动力输出轴驱 动的空压机及带动附属机构(如润滑油泵,注油 器及风冷式空压机的风扇等)实际消耗的功率. 因此,这就是空压机的轴功率.所以,规定工况 1994年射朝"126期)压缩机枝求l3? 下空压机的轴功率即为P. 6.2比燃油消耗量s 比燃油消耗量S是指柴油机驱动空压机 机组在空压机规定工况下所测得的柴油机的燃 油消耗量G与空压机的容积流量Q之商. 即&一警(28) 7'计算流程示意图 上述计算过程可用计算流程示意图表达, 如图I所示. 8计算实例 以毕丰牌495型柴油机为驱动机的 LGFYIz一4517型移动式螺杆空压机机组.在 空压机额定持气压力下.柴油机以额定转速连 续运转2小时.消耗的燃油为6一】5560R;机械 效率‰一0.85}试验时现场环境状况为P一 103kPa.零一0.90,T一290K(P.,】.94kPa). 无中冷器;规定工况下空压机的排气量Q已知 为Q=4.506m/min. 输入有关数据,由程序用可调油量法可以算得 S一6.79979298kw/(m?min.) St一2827873192(g/m) 投稿须知 基刊从l994年第4期开暂全部改为艟扳印刷.为 了违应运一变{匕,特对稿件的书写作如下羹术 1束镐顿用原稿最軎写清楚.=i=碍使用复写稿,不 得使用不规范的汉字.奋种符号要准喃清晰I 2计量单位一律采用法定计量单位.按《牛L华人民 共和国法定计量单位硅JI}方法,执行.单位的表示必顿 用规范的舟号.不】fI文字标注f 3.骗评,冀译稿件应附育原文如稿件中计量蕈渔 不片夸上条规定.所在稿件左下注坼换耳关皋I 4.来稿应有200字左右的中文苗羹.羹求简明,概 括,变出t点} 5.束稿附图兄寸应在120mm以内.囤中文字.舵 芋用拓笔标示 6.来稿遗目字敷少干20字的应居中抄写.字敷超 过20字的应在首页1r仔堂2粘依壮写t虫中善担恃 赶应在行哥童2橹抄写I 7.誊专文献颊用方括号标注在正文中引用之处, 文后的事考文献着录格式为, (n期荆趋 文献序号 (2)国书竟 文献序号 出版年.贾 (a)论文是 作者.题名刊名.年毫(期:商 作者.书名版本.出版地出幢者, 文献序号作者.题名.完成地r完成单位.年 8一限千末煽搏部人薨少,所以作者盎3个月内(白 收到稿件时耳起)碍不到用璃通知,可自行处理,末刊 不再退稿.请广大作者凉辑. 9作者稿件若已在其它刊抽蛊表(即上奉自仔处 理的稿件)请通知基刊,Z--E非常感谢竹者的合作. 圉1计算流摇示意图《压缩机技术》编辑部