【壓縮機網(wǎng)】自壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能服務(wù)受到重視以來，對降低壓縮空氣輸送過程中壓力降（壓損）所造成的能耗浪費，被視為節(jié)能改造與優(yōu)化的一個重要組成部分。在實際節(jié)能改造過程，80%以上的節(jié)能服務(wù)都進行了或多或少的管道改造，以降低管道壓力降對能耗的影響。有時這樣的改造后，節(jié)能效果是顯著的（詳見筆者《淺析如何選用壓縮空氣輸氣管道的直徑》一文），但對于因管道壓力降低對后端氣動設(shè)備的影響，我們關(guān)注的比較淺顯與不夠深入。比如：只關(guān)注到壓力實在過低，設(shè)備動不了所帶來大的麻煩，而對于壓力降低到接近氣動設(shè)備用氣壓力的臨界值時，對氣動設(shè)備的影響情況，不甚了解。為此，本文將簡要分析壓縮空氣輸氣管道壓力降對氣動機械及噴涂生產(chǎn)工藝的影響。
一個理想的壓縮空氣管道網(wǎng)絡(luò)應(yīng)將壓縮空氣無損地輸送到用氣末端，但由于受到各種條件的限制與各種情況的影響，壓縮空氣在實際輸送過程中會有種種損失，包括壓力損失、溫度損失和流量的泄露損失等。而氣動系統(tǒng)必須在額定氣壓下才能發(fā)揮最佳效益，那這種壓力降低到底會帶氣動系統(tǒng)帶來什么樣的影響呢？以氣動馬達為例：
1、當(dāng)壓縮空氣壓力降低時，氣動馬達轉(zhuǎn)速降低，可用下列公式進行估算：
式中
n--實際供給空氣壓力下的轉(zhuǎn)速，r/min；
Ne--額定空氣壓力下的轉(zhuǎn)速，r/min；
P--實際供給的氣源壓力，MPa；
Pe--設(shè)額定供給的標(biāo)準(zhǔn)氣源壓力，MPa；
例：假定設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)空氣壓力為0.6MPa，轉(zhuǎn)速為10000r/min，而實際供給的空氣壓力為0.55MPa，則氣動馬達的實際轉(zhuǎn)速為：
2、氣動馬達的扭矩與隨空氣壓力成比例升降，可用下列公式進行估算：
式中：
M--實際供給空氣壓力下的扭矩，N·m；
Me--額定氣源壓力下的扭矩，N·m；
3、氣動馬達功率與供氣壓力的關(guān)系：
式中：M--扭矩
N--轉(zhuǎn)速
供氣壓力與氣動設(shè)備機械特性間的關(guān)系實際上是很復(fù)雜的，并且隨著各種機械的結(jié)構(gòu)不同而有差異。在一般工程計算中可用下式來估算壓力降對氣動設(shè)備輸出功率的影響：
式中：△P--氣動設(shè)備功率下降值，%；
Pe--氣動設(shè)備的額定工作壓力（絕對值），Pa；
△p--輸入壓縮空氣的壓力降，Pa。
例：某氣動設(shè)備的額定工作壓力是0.6MPa(表壓)，那么0.55MPa的壓力降，可使氣動設(shè)備的出力減少：
依據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)得出：每降低0.01MPa壓力降，氣動設(shè)備或工具的功率下降2.5%。如果想補償功率損失，那就必須提高空氣壓縮機的排氣壓力或增加輸氣管道直徑，但這兩種辦法都意味著成本的增加。
4、實例1[1]：氣動鑿巖機以壓縮空氣作為動力，工作壓力對性能參數(shù)構(gòu)成直接的影響，是其重要的工作參數(shù)。
沖擊功率：是由沖擊能量和沖擊頻率計算得出：
式中：
N--沖擊功率，kW
--沖擊頻率，鑿巖機活塞每秒的沖擊次數(shù)，=8.33× 
（式中，m為活塞質(zhì)量）
E--沖擊能量，J，E=KePSA×10-3
式中：
P--工作壓力，MPa；
A--沖程活塞有效受壓面積，mm2；
S--活塞行程，mm；
為了以上經(jīng)驗數(shù)據(jù)（每降低0.01MPa壓力降，氣動設(shè)備或工具的功率下降2.5%。如果想補償功率損失），我們直接從參考資料中拿出測試數(shù)據(jù)（如下表），予以驗證：
即機號1，壓力為0.60MPa時，沖擊功率為2.92kW，當(dāng)壓力下降到0.50MPa時（下降了0.1MPa），沖擊功率為2.15kW，則功率下降為 
正好與壓力每降低0.01MPa，功率下降約2.5%相符。
同時，從公式與上表中還可看到，是因為壓力下降導(dǎo)致沖擊能量和沖擊頻率下降，最終沖擊功率下降，可見壓力降低將造成鑿巖機的使用性能降低。
實例2：壓縮空氣壓力對涂裝效果的影響。
在涂裝作業(yè)中所使用的噴涂氣壓達不到要求的標(biāo)準(zhǔn)時，會出現(xiàn)一些噴涂上的缺陷，比如會使漆膜出現(xiàn)桔皮紋理。
總之：不管是從成本角度，還是從節(jié)約能源角度，壓縮空氣系統(tǒng)輸氣管道中的壓力降都應(yīng)該盡量減少。否則，不僅因為管道壓力降太大，需提升前端空壓機產(chǎn)氣壓力的供應(yīng)，從而造成浪費能源，還會因壓力不夠造成末端氣動設(shè)備動力不足，影響設(shè)備的正常工作和產(chǎn)品質(zhì)量，甚至加速設(shè)備的性能衰減。
參考文獻
[1]徐卸南、何興齡《工作壓力對氣動鑿巖機性能參數(shù)的影響》，鑿巖機械氣動工具，2015（4）.
1)淺析如何選用壓縮空氣輸氣管道的直徑——輸氣管道系列1-3
2)淺析壓縮空氣輸氣管道壓力降對氣動機械與生產(chǎn)工藝的影響——輸氣管道系列2-3
3)淺析壓縮空氣輸氣管道壓力降對氣動機械的影響——輸氣管道系列3-3
來源：本站原創(chuàng)
【壓縮機網(wǎng)】自壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能服務(wù)受到重視以來，對降低壓縮空氣輸送過程中壓力降（壓損）所造成的能耗浪費，被視為節(jié)能改造與優(yōu)化的一個重要組成部分。在實際節(jié)能改造過程，80%以上的節(jié)能服務(wù)都進行了或多或少的管道改造，以降低管道壓力降對能耗的影響。有時這樣的改造后，節(jié)能效果是顯著的（詳見筆者《淺析如何選用壓縮空氣輸氣管道的直徑》一文），但對于因管道壓力降低對后端氣動設(shè)備的影響，我們關(guān)注的比較淺顯與不夠深入。比如：只關(guān)注到壓力實在過低，設(shè)備動不了所帶來大的麻煩，而對于壓力降低到接近氣動設(shè)備用氣壓力的臨界值時，對氣動設(shè)備的影響情況，不甚了解。為此，本文將簡要分析壓縮空氣輸氣管道壓力降對氣動機械及噴涂生產(chǎn)工藝的影響。
--沖擊頻率，鑿巖機活塞每秒的沖擊次數(shù)，=8.33× （式中，m為活塞質(zhì)量）
一個理想的壓縮空氣管道網(wǎng)絡(luò)應(yīng)將壓縮空氣無損地輸送到用氣末端，但由于受到各種條件的限制與各種情況的影響，壓縮空氣在實際輸送過程中會有種種損失，包括壓力損失、溫度損失和流量的泄露損失等。而氣動系統(tǒng)必須在額定氣壓下才能發(fā)揮最佳效益，那這種壓力降低到底會帶氣動系統(tǒng)帶來什么樣的影響呢？以氣動馬達為例：
1、當(dāng)壓縮空氣壓力降低時，氣動馬達轉(zhuǎn)速降低，可用下列公式進行估算：
式中
n--實際供給空氣壓力下的轉(zhuǎn)速，r/min；
Ne--額定空氣壓力下的轉(zhuǎn)速，r/min；
P--實際供給的氣源壓力，MPa；
Pe--設(shè)額定供給的標(biāo)準(zhǔn)氣源壓力，MPa；
例：假定設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)空氣壓力為0.6MPa，轉(zhuǎn)速為10000r/min，而實際供給的空氣壓力為0.55MPa，則氣動馬達的實際轉(zhuǎn)速為：
2、氣動馬達的扭矩與隨空氣壓力成比例升降，可用下列公式進行估算：
式中：
M--實際供給空氣壓力下的扭矩，N·m；
Me--額定氣源壓力下的扭矩，N·m；
3、氣動馬達功率與供氣壓力的關(guān)系：
式中：M--扭矩
N--轉(zhuǎn)速
供氣壓力與氣動設(shè)備機械特性間的關(guān)系實際上是很復(fù)雜的，并且隨著各種機械的結(jié)構(gòu)不同而有差異。在一般工程計算中可用下式來估算壓力降對氣動設(shè)備輸出功率的影響：
式中：△P--氣動設(shè)備功率下降值，%；
Pe--氣動設(shè)備的額定工作壓力（絕對值），Pa；
△p--輸入壓縮空氣的壓力降，Pa。
例：某氣動設(shè)備的額定工作壓力是0.6MPa(表壓)，那么0.55MPa的壓力降，可使氣動設(shè)備的出力減少：
依據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)得出：每降低0.01MPa壓力降，氣動設(shè)備或工具的功率下降2.5%。如果想補償功率損失，那就必須提高空氣壓縮機的排氣壓力或增加輸氣管道直徑，但這兩種辦法都意味著成本的增加。
4、實例1[1]：氣動鑿巖機以壓縮空氣作為動力，工作壓力對性能參數(shù)構(gòu)成直接的影響，是其重要的工作參數(shù)。
沖擊功率：是由沖擊能量和沖擊頻率計算得出：
式中：
N--沖擊功率，kW
--沖擊頻率，鑿巖機活塞每秒的沖擊次數(shù)，=8.33× （式中，m為活塞質(zhì)量） E--沖擊能量，J，E=KePSA×10-3
式中：
P--工作壓力，MPa；
A--沖程活塞有效受壓面積，mm2；
S--活塞行程，mm；
為了以上經(jīng)驗數(shù)據(jù)（每降低0.01MPa壓力降，氣動設(shè)備或工具的功率下降2.5%。如果想補償功率損失），我們直接從參考資料中拿出測試數(shù)據(jù)（如下表），予以驗證：
即機號1，壓力為0.60MPa時，沖擊功率為2.92kW，當(dāng)壓力下降到0.50MPa時（下降了0.1MPa），沖擊功率為2.15kW，則功率下降為
正好與壓力每降低0.01MPa，功率下降約2.5%相符。
同時，從公式與上表中還可看到，是因為壓力下降導(dǎo)致沖擊能量和沖擊頻率下降，最終沖擊功率下降，可見壓力降低將造成鑿巖機的使用性能降低。
實例2：壓縮空氣壓力對涂裝效果的影響。
在涂裝作業(yè)中所使用的噴涂氣壓達不到要求的標(biāo)準(zhǔn)時，會出現(xiàn)一些噴涂上的缺陷，比如會使漆膜出現(xiàn)桔皮紋理。
總之：不管是從成本角度，還是從節(jié)約能源角度，壓縮空氣系統(tǒng)輸氣管道中的壓力降都應(yīng)該盡量減少。否則，不僅因為管道壓力降太大，需提升前端空壓機產(chǎn)氣壓力的供應(yīng)，從而造成浪費能源，還會因壓力不夠造成末端氣動設(shè)備動力不足，影響設(shè)備的正常工作和產(chǎn)品質(zhì)量，甚至加速設(shè)備的性能衰減。
參考文獻
[1]徐卸南、何興齡《工作壓力對氣動鑿巖機性能參數(shù)的影響》，鑿巖機械氣動工具，2015（4）.
1)淺析如何選用壓縮空氣輸氣管道的直徑——輸氣管道系列1-3
2)淺析壓縮空氣輸氣管道壓力降對氣動機械與生產(chǎn)工藝的影響——輸氣管道系列2-3
3)淺析壓縮空氣輸氣管道壓力降對氣動機械的影響——輸氣管道系列3-3
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