空压机效率不同计算方法的分析比较

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空压机效率不同计算方法的分析比较
朱俊彦(霍州煤电集团公司， 山西霍州031400)
摘要: 空压机效率有 3 种计算方法。分析了这三种方法的差异， 提出了适用煤矿空压机效率的计算方
法。
关键词: 空压机效率; 等温过程; 绝热过程; 多变过程
中图分类号: TH45文献标识码: B
我国煤矿使用空压机量大面广， 是煤矿主要耗能
设备之-。设备总量在6 000 台左右， 总装机容量在
110 万kW ， 总耗电量占煤矿总生产电耗的7 %左右，
平均运行效率为64 . 2 %。 搞好煤矿空压机的测试及运
行工况分析对于搞好节能技改， 具有重要的意义。
1计算方法
空压机的运行是-个复杂的热力学及机械做功
过程。 空压机由电机驱动， 电能转换成机械能使活塞
往复运动， 作用于空气， 使空气内能增加， 变为载能
工质。
空压机的运行， 其有效能应是压缩空气所携带
的能量， 约占电机输出功率的 60 %左右， 其余为损
失能量即无效能， 约占电机输出功率的40 %左右。
空压机的效率测试与计算不同于水泵和通风
机， 水泵和通风机测试参数-旦确定， 效率计算没有
方法和过程方面的差异≌压机在效率测试计算上
除必须测出电机效率得出其输出功率外， 还要测出
空压机的有关运行参数， 从而计算空压机的有效输
出功率; 空压机的测试参数取得并不太复杂， 均为常
规测试和读表， 关键是有效功如何计算。 空压机有效
功的计算， 从热力学的角度讲有 3 种计算方法， 这 3
种方法都是允许使用的。用同-组参数采用不同方
法计算出的有效功不同， 导致计算出来的运行效率
有较大的差异， 原因是空压机的运行既可以看做是
绝热过程， 也可以看做是等温过程或多变过程。
收稿日期: 2002210215
作者简介: 朱俊彦(1959-) ， 男， 山西临汾人。1980 年毕业
于大同煤炭工业学校， 工程师。
例如: 对同-台空压机同工况下:
P 0 0 . 098M Pa;
P 2 7 . 0M Pa;
T 0 298° K;
T 2 500° K;
Q 0 . 96 m 3
ö s;
W r 290kW (空压机输入功率)。
(1) 当把空压机的运行看做是等温过程时， 其
有效功W y ， 效率 G计算如下:
W y 103
·Q·P0·1n (P2ö P0)(kW ) ， (1)
将上述已知参数代入式(1)式， 则:
W y 184 . 9kW。
其效率:
G W yö W r 184 . 9ö 290×100à 63 . 76 à 。
(2) 如将空压机的运行当作绝热过程， 其有效
功及效率按下试计算:
W y 103
·Q ·P 0·[ Kö (K - 1) ]·[ (P 2ö
P 1)
(K - 1)ö K
- 1 ]KW 。 (2)
式中: K 1 . 4
将同-组参数代入式(2) ， 则:
W y 248kW。
其效率:
G W yö W r 248ö 290×100à 85 . 5 à 。
(3) 如将空压机的运行看做是多变过程做功，
其有效功和效率计算结果如下:
W y 103
·Q ·P 0·[mö (m - 1) ]·[ ( P 2ö
P 0)
(m - 1)ö m
- 1 ]KW 。 (3)
m 1 . 19。
将上两式的同-组参数代入式(3)中， 则:
W y 202kW。