同一个 m³/min,按自由空气算是进气状态,按排气状态算是出口状态,两者相差一个压力比。口径不统一,选型气量就会虚高,验收时也容易各说各话。
同一个 m³/min,按自由空气算是进气状态,按排气状态算是出口状态,两者相差一个压力比。口径不统一,选型气量就会虚高,验收时也容易各说各话。
自由空气量把排出的气体折算回进气压力和进气温度下的体积,是行业推荐的统一口径。压缩状态排气量则是气体在出口压力和温度下的实际体积,数值明显小于自由空气量。
铭牌流量是厂家在指定工况下的标称值,通常按自由空气标注,但不一定注明进气条件。三种口径混用是选型阶段较常见的错误来源,必须在技术文件里逐一注明。
折算的核心是压力比。绝对压力要把表压加上大气压 0.1013 MPa,例如 0.7 MPa 表压对应 0.8013 MPa 绝对压力,与大气压之比约为 7.9,折算时还要考虑进出气温度差。
算法:自由空气量 ≈ 排气状态流量 × 排气绝对压力 ÷ 进气绝对压力 × 进排气温度修正项
设某台机器在 0.7 MPa 下的压缩状态排气量为 8 m³/min,进气为大气压。按质量守恒折算,自由空气量约为 8 乘以 7.9 再乘以温度修正,结果在 50 m³/min 上下。
反过来读这个例子更有用:标称 10 m³/min 自由空气的机器,在出口处的实际气流只有 1.5 m³/min 左右。看到管里那点气流就以为气量不足,其实是把口径搞反了。
实际选型时以自由空气量为准,把所有用气点的耗气折算到同一状态后相加,再据此选择机组,末端压力不足的问题才不会在验收阶段才暴露出来。
| 口径 | 0.7 MPa 下的相对值 | 用途 |
|---|---|---|
| 压缩状态排气量 | 1 | 设备内部校核 |
| 自由空气量 | 约 6~7 倍 | 选型与验收基准 |
| 铭牌标称流量 | 按标注工况 | 合同参考 |
较常见的争议是供方按自由空气报数、需方按现场末端感知判断,两边其实都没错,只是口径不同。解决办法是在技术协议里写明测量口径、进气条件和允许偏差。
其次是测点位置,管路中的压力和温度沿程变化,测点不同结果不同。约定在机组出口直管段、距出口一定距离处取样,并注明仪表精度,可以消除大部分争议。
第三是工况记录,测试时的进气温度、排气压力和电网电压都要同时记录,工况不同则数据不可比,事后补测的成本远高于事先写清楚。
先把每个用气点的耗气折算到自由空气状态,再考虑同时使用系数求和,得到总需求。这个数才是选择机组的依据,不能直接把设备铭牌上的耗气量相加。
其次按总需求的 1.1~1.2 倍配置机组,留出管网泄漏和未来增长的余量。若用气点压力不同,还要先统一到同一压力再比较,否则低压点位的耗气会被高估。
把口径统一这一步做扎实,后面的压力设定、管径计算和能效对标都会顺畅很多。很多项目的返工,源头都出在这一步没做好,等到末端供气不足才回头查,往往已经影响了生产进度。
算法:总需求 = Σ(各用气点自由空气耗气 × 同时使用系数),再按 1.1~1.2 倍配置机组