Справочный инструмент: арифметика испытания, а не норма приёмки

Время заполнения баллона.

Производительность по испытанию · процент от номинальной · время заполнения

Давление и время.

Введите строку (баллон 500 л от 7 до 30 бар за 18 мин; для сравнения допишите номинальная 45 м3/ч, а вместо времени можно дать номинальную производительность — тогда калькулятор найдёт время) или заполните поля: строка и поля связаны и меняются вместе.

Примеры:
Баллон пускового воздуха

Объём — с таблички баллона. Баллоны, которые заполняются вместе, суммируются: 2 x 750 л = 1,5 м3.

Давления

Давление — по манометру баллона (избыточное). Между двумя избыточными давлениями разность та же, что и между абсолютными. Пустое поле атмосферного давления — стандартная атмосфера, 1,01325 бар абс., принятая как допущение.

Время заполнения

Время от начального до конечного давления. С временем калькулятор найдёт производительность; без него — время при номинальной.

Номинальная производительность (по желанию)

Производительность по свободному воздуху из данных компрессора. Типовых значений калькулятор не даёт.

Давление в баллоне по времени: прямая линия заполнения по испытанию и пунктир при номинальной производительности.
Другие инструменты: 130

Введите объём баллона пускового воздуха — одного или нескольких, которые заполняются вместе, — давление в начале и в конце заполнения и время заполнения, и калькулятор покажет производительность компрессора (по свободному воздуху, FAD) в м3/ч, л/мин и cfm. С номинальной производительностью из данных компрессора он покажет процент от номинальной и время заполнения при ней, а с одной номинальной производительностью — время заполнения. Расчёт показан по шагам с вашими числами, рисунок показывает линию заполнения, а результат можно скопировать строкой или перенести в запрос.

Два допущения: воздух в баллоне принимается при температуре воздуха на входе компрессора (изотермическая арифметика для идеального газа, без поправки на температуру), а атмосферное давление — стандартная атмосфера, 1,01325 бар абс., если не введено показание барометра. Результат — средняя производительность на участке давлений испытания. Норм приёмки и требований правил классификационных обществ калькулятор не даёт: результат сравнивают с методикой испытаний изготовителя компрессора и требованием классификационного общества.

Как считается

Свободный воздух и время.

01

Производительность по испытанию

FAD = V x (p2 - p1) / (p0 x t). Баллон 500 л заполнен от 7 до 30 бар изб. за 18 мин, p0 = 1,01325 бар абс.: свободного воздуха баллон принял 0,5 м3 x 23 бар / 1,01325 бар = 11,35 м3, а 11,35 м3 / 18 мин = 0,6305 м3/мин — это 37,83 м3/ч, 630,5 л/мин или 22,27 cfm. Между двумя избыточными давлениями разность p2 - p1 та же, что и между абсолютными.

02

Сравнение с номинальной

процент от номинальной = производительность по испытанию / номинальная x 100. Баллон 1 м3, заполненный от 15 до 30 бар изб. за 12 мин, принимает 14,80 м3 свободного воздуха: 74,02 м3/ч. От номинальных 150 м3/ч это 49,3 %, а при номинальной производительности заполнение заняло бы 14,80 / 2,5 = 5,92 мин. Норм приёмки калькулятор не даёт: сравнивайте с методикой испытаний изготовителя и требованием классификационного общества.

03

Время заполнения при номинальной

t = V x (p2 - p1) / (p0 x Q). Два баллона по 750 л от 0 до 30 бар изб. при номинальных 180 м3/ч, то есть 3 м3/мин: 1,5 м3 x 30 бар / 1,01325 бар = 44,41 м3 свободного воздуха и 44,41 / 3 = 14,80 мин. Это время, если компрессор держит номинальную производительность на всём участке давлений.

Формулы и переводные множители, которые использует калькулятор
ВеличинаФормулаПояснение
Свободный воздухV своб. = V x (p2 - p1) / p0м3 при условиях на входе; V — объём баллона, p2 - p1 — прирост давления
Производительность по испытаниюQ = V x (p2 - p1) / (p0 x t)м3/мин при t в мин; средняя за испытание
Процент от номинальнойQ / Q ном. x 100норм приёмки здесь нет
Время при номинальнойt = V x (p2 - p1) / (p0 x Q)если производительность держится на всём участке
Абсолютное давлениеp абс. = p изб. + p0p0 — стандартная атмосфера, 1,01325 бар абс. (допущение), если не введено другое
Расход1 м3/мин = 60 м3/ч = 1000 л/мин1 cfm = 0,028316846592 м3/мин = 1,69901 м3/ч
Давление1 МПа = 10 бар1 psi = 0,06894757293168 бар; 1 кгс/см2 = 0,980665 бар
Время и объём1 ч = 60 мин; 1 мин = 60 с1 л = 0,001 м3

Избыточное и абсолютное давление различаются на атмосферное давление p0, и никакой переводной множитель этого не учитывает: p абс. = p изб. + p0. Если p0 не введено, принимается стандартная атмосфера, 1,01325 бар абс., — это допущение.

Источники

Формула испытания компрессора на производительность по заполнению баллона, FAD = V x (p2 - p1) / (p0 x t), совпадает в справочных материалах по сжатому воздуху двух изготовителей компрессоров (метод заполнения резервуара и разобранный пример заполнения по массе воздуха при условиях на входе) и в учебной инженерной записке университета, где время заполнения выведено из баланса массы воздуха в баллоне. Производительность по свободному воздуху приводится к условиям на входе компрессора, как её определяет ISO 1217 и как её описывают оба изготовителя; расход при фиксированных нормальных условиях (Нм3/ч, SCFM) — другая величина. Изотермический расчёт и атмосферное давление по умолчанию — стандартная атмосфера 101325 Па, принятая международным соглашением в 1954 году, — допущения этого калькулятора. 1 psi = 6,894757293168 кПа, 1 кгс/см2 = 98,0665 кПа, 1 л = 0,001 м3 и 1 cfm = 1 фут3/мин = 0,028316846592 м3/мин — точные значения по определению (руководство по СИ национального метрологического института и международный фут 0,3048 м). Методика испытаний изготовителя компрессора и требование классификационного общества всегда важнее.

Перед испытанием

Вопросы об испытании компрессора на производительность

Как по времени заполнения баллона найти производительность компрессора?

FAD = V x (p2 - p1) / (p0 x t): объём баллона, умноженный на прирост давления, делённый на атмосферное давление и на время заполнения. Баллон 500 л заполнен от 7 до 30 бар изб. за 18 мин: 0,5 м3 x 23 бар / (1,01325 бар x 18 мин) = 0,6305 м3/мин — это 37,83 м3/ч, 630,5 л/мин или 22,27 cfm. Свободный воздух, который баллон принял, 0,5 x 23 / 1,01325 = 11,35 м3, — это воздух при условиях на входе, поданный компрессором за испытание; делённый на время, он даёт среднюю производительность на участке давлений.

Какое давление вводить — избыточное или абсолютное?

Любое. Между двумя избыточными давлениями разность p2 - p1 та же, что и между соответствующими абсолютными, потому что в обоих есть одно и то же атмосферное давление: 30 бар изб. - 7 бар изб. = 31,01325 бар абс. - 8,01325 бар абс. = 23 бар. Давление без пометки принимается за избыточное — как показывает манометр баллона; для абсолютного допишите «абс.», «ата» или psia. Если одно давление избыточное, а другое абсолютное, избыточное переводится в абсолютное прибавлением атмосферного давления, и расчёт это показывает.

Какое атмосферное давление входит в формулу?

Атмосферное давление на входе компрессора, p0: производительность по свободному воздуху приводится к условиям на входе, как её определяет ISO 1217. Если давление не введено, калькулятор принимает стандартную атмосферу, 1,01325 бар абс., как и расчёт воздушного баллона, и отмечает это как допущение. Если барометр показывает другое или в данных компрессора номинальная производительность приведена к другому давлению на входе, введите это давление (атм. давление 1 бар). Значения в Нм3/ч и SCFM относятся к фиксированным нормальным условиям и не принимаются.

Какой результат по сравнению с номинальной считать достаточным?

Норм приёмки калькулятор не даёт. Он показывает производительность по испытанию в процентах от введённой номинальной и время, за которое баллон заполнился бы при номинальной производительности, — эти числа можно сопоставить. Достаточен ли результат, определяют методика испытаний изготовителя компрессора и требование классификационного общества — они всегда важнее.

Учитывается ли температура?

Нет. Расчёт изотермический — это допущение: воздух в баллоне принимается при температуре воздуха на входе компрессора, поправки на температуру нет. Температура, записанная в строке, не используется, и результат об этом пишет. Результат — средняя производительность на участке давлений испытания, от начального до конечного давления.

Какие единицы принимает калькулятор?

Объём — в л или м3, с числом баллонов, которые заполняются вместе (2 x 750 л). Давление — в бар, мбар, кПа, МПа, psi (1 psi = 6,894757293168 кПа) или кгс/см2 (98,0665 кПа точно), избыточное или абсолютное; «ати» и «ата» читаются как кгс/см2 изб. и абс. Время — в ч, мин или с, и вместе (6 мин 30 с). Номинальная производительность — в м3/ч, м3/мин, л/мин, л/с или cfm (1 cfm = 0,028316846592 м3/мин, 1,699 м3/ч). Атмосферное давление — в бар абс.

Нужны детали пускового компрессора?

Отправьте строку и табличку.

Калькулятор считает только производительность по времени заполнения. Если для пускового компрессора нужны клапаны, кольца, прокладки или другие детали, отправьте строку из калькулятора вместе с фото таблички компрессора, и Vessel Core сверит данные до того, как предложение уйдёт к вам.