排氣量單位原理
活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所通過的空間容積稱為氣缸排量,如果發(fā)動(dòng)機(jī)有若干個(gè)氣缸,所有氣缸工作容積之和稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量。 我國(guó)有一個(gè)按發(fā)動(dòng)機(jī)排量來劃分轎車等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn),如1L以下為微型轎車,大于1L小于或等于1.6L為普通轎車,大于1.6L小于或等于2.5L為中級(jí)轎車,大于2.5L小于或等于4L為中高級(jí)轎車,大于4為高級(jí)轎車。按發(fā)動(dòng)機(jī)排量來劃分汽車級(jí)別的做法其實(shí)已經(jīng)有些過時(shí),是傳統(tǒng)觀念,已不適合當(dāng)今的汽車設(shè)計(jì)。因?yàn)檗I車的產(chǎn)品等級(jí)定位,不能僅僅根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量來定義,如相同車系的車身,可有數(shù)種不同發(fā)動(dòng)機(jī)來搭配,即使相同發(fā)動(dòng)機(jī)、相同排量的車型,也可以有相差懸殊的配置。一些配置的車型其售價(jià)和性能可能比排量較大的車型還高,如天津豐田威馳的幾款車型,它們的車身尺寸、發(fā)動(dòng)機(jī)排量(1.5L)都一樣,但因配置的差異,價(jià)格從13.5萬元到19.5萬元不等,配置的威馳比1.6L的寶來、1.8L的桑塔納2000,甚至2.0L的索那塔GL2.0、中華2.0、奇瑞東方之子2.4等都貴。如以發(fā)動(dòng)機(jī)排量為轎車劃分等級(jí),19.5萬元的威馳與4.99萬元的吉利美日(1.3L)應(yīng)為同級(jí)車,均為普通轎車。這樣劃分顯然有失公平。所以確定轎車等級(jí)應(yīng)綜合三個(gè)因素,一是車身大小,二是發(fā)動(dòng)機(jī)排量,三是配置,不能只看其中一個(gè)因素,而且隨著時(shí)代的發(fā)展,和汽車工業(yè)的進(jìn)步,這些標(biāo)準(zhǔn)也在不斷變化。
排氣量核算節(jié)點(diǎn)
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,排氣量的統(tǒng)計(jì)范圍包括與生產(chǎn)工藝和裝置有直接或間接關(guān)系的各種外排廢氣口。而常規(guī)以銅精礦為原料的火法煉銅工藝過程包括“原料制備一熔煉一吹煉一精煉一電解”。在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中還存在多個(gè)、分散的廢氣排放源,如電解凈液車間的酸霧、貴金屬處理車間的廢氣、煙塵破碎系統(tǒng)的廢氣、渣選礦的廢氣等。這些源排放的廢氣有的經(jīng)收集處理后以數(shù)根低矮的排氣筒(如屋頂排氣筒)的形式排放,有的在一些不規(guī)范的、規(guī)模較小的企業(yè)中以無組織源的形式直接外排,還有的因企業(yè)不自建處理車間,直接作為中間產(chǎn)品外委處理??作者本著突出重點(diǎn)、便于防控和對(duì)比的原則,調(diào)查采用簡(jiǎn)化的方法,依據(jù)銅冶煉企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察技術(shù)指南提出的防控環(huán)節(jié),確定的單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排氣量核算范圍包括備料環(huán)節(jié)(含干燥或配料煙氣)、熔煉吹煉環(huán)節(jié)(環(huán)集煙氣)、精煉環(huán)節(jié)(陽(yáng)極爐煙氣)、制酸環(huán)節(jié)(制酸尾氣)。[1]
排氣量測(cè)試方法
作為壓縮機(jī)的一個(gè)重要性能參數(shù),排氣量能夠?qū)挝粫r(shí)間內(nèi)機(jī)組生產(chǎn)壓縮氣體量反映出來。通常排氣量的測(cè)定有兩種方式,即直接測(cè)定與間接測(cè)定。直接測(cè)量法也有幾種,例如貯氣罐測(cè)量法,這是一種對(duì)某一時(shí)間段流進(jìn)貯氣罐壓縮空氣量進(jìn)行直接測(cè)定的方法,并根據(jù)測(cè)定結(jié)果對(duì)空氣壓縮機(jī)的排氣量進(jìn)行推算。間接測(cè)量中節(jié)流裝置的使用比較廣泛,在同一時(shí)間內(nèi)空氣壓縮機(jī)排除的氣體保持著穩(wěn)定不變的狀態(tài)下,對(duì)流過節(jié)流孔前后的有關(guān)動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定并計(jì)算,得出空氣壓縮機(jī)排氣量。常用的測(cè)量方法包括噴嘴法、充罐法、壓差式流量計(jì)和孔板法等。
排氣量測(cè)試系統(tǒng)
為準(zhǔn)確測(cè)量高速運(yùn)轉(zhuǎn)的活塞式壓縮機(jī)的末級(jí)排氣量,在活塞式壓縮機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上,應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)與采集方法,構(gòu)建了一個(gè)活塞式壓縮機(jī)排氣量測(cè)試系統(tǒng)。該測(cè)試系統(tǒng)采用GB一3000A壓力傳感器檢測(cè)壓力,采用LM35溫度傳感器檢測(cè)溫度,通過PCI2000數(shù)據(jù)采集卡采集系統(tǒng)壓力與溫度傳感器的數(shù)據(jù),借助Visual Basic高級(jí)編程語言,構(gòu)建了完整的活塞式壓縮機(jī)排氣量測(cè)試系統(tǒng)軟件。最后通過對(duì)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量的排氣量與原實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法測(cè)量的排氣量以及理論排氣量的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較分析,結(jié)果表明,壓縮機(jī)排氣量測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量的排氣量與原實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量的排氣量數(shù)值接近,且測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量的排氣量更接近理論排氣量的數(shù)值。研究結(jié)果表明,該活塞式壓縮機(jī)排氣量測(cè)試系統(tǒng)具有較高的準(zhǔn)確性,并且測(cè)量結(jié)果可靠,測(cè)試速度快捷。[2]
排氣量原因分析
離心式壓縮機(jī)是透平式壓縮機(jī)的一種 , 主要包括吸氣室、葉輪、擴(kuò)壓器、彎道和回流器以及蝸殼等部分,氣體由吸氣室進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪,在離心力的作用下葉輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能、內(nèi)壓能和動(dòng)能,使氣體的溫度和流動(dòng)速度增加 . 然后氣體進(jìn)入擴(kuò)壓器,氣體的流動(dòng)速度降低使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)壓能,從而達(dá)到壓力升高的目的。經(jīng)過彎道和回流器后,氣體流入壓縮機(jī)的下一級(jí)并繼續(xù)壓縮。最后高壓氣體經(jīng)蝸殼排出,進(jìn)入與壓縮機(jī)連接的管網(wǎng) 。
引起壓縮機(jī)排氣量不足的原因有很多,歸納起來可分為以下幾種情況 :
1) 壓縮機(jī)入口參數(shù)改變 . 在壓縮機(jī)入口容積流量穩(wěn)定的情況下 , 進(jìn)氣壓力降低或進(jìn)氣溫度升高都會(huì)使壓縮機(jī)特性曲線下移 , 導(dǎo)致壓縮機(jī)入口的質(zhì)量流量下降 , 進(jìn)而影響到壓縮機(jī)的出口排氣量 . 常見的原因包括入口過濾器堵塞導(dǎo)致進(jìn)氣壓力降低 , 上游工藝變化引起進(jìn)氣溫度升高等 .
2) 管網(wǎng)阻力過高 . 如果壓縮機(jī)排氣管網(wǎng)中的管道或者閥門發(fā)生堵塞 , 將使管網(wǎng)阻力增大 , 管網(wǎng)特性曲線向左移動(dòng), 從而導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣壓力升高 , 排氣量減少 .
3) 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速下降 . 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速與排氣量成正比關(guān)系 , 如果由于某種原因 ( 如電動(dòng)機(jī)皮帶打滑 ) 使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速突然降低,壓縮機(jī)特性曲線將向下移動(dòng),排氣量必然會(huì)減少。
4) 壓縮機(jī)內(nèi)部故障 . 例如 , 壓縮機(jī)的中間冷卻器因?yàn)榻Y(jié)垢或者冷卻水流量減少等原因造成其換熱效率降低 , 則經(jīng)過壓縮后的高溫氣體的熱量不能充分被冷卻水帶走 , 導(dǎo)致下一級(jí)進(jìn)氣溫度上升 , 使壓縮機(jī)排氣量降低 . 另外 , 在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中 , 因?yàn)槟p、腐蝕等原因經(jīng)常導(dǎo)致級(jí)間密封失效 . 隨著密封處的泄露量逐漸增大 , 使該級(jí)入口處氣體溫度逐漸升高 , 泄露處以后的各級(jí)排氣溫度均升高 , 從而導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣量減少 . 這兩種情況都會(huì)使壓縮機(jī)特性曲線下移 。[3]