由于压缩空气是由空气压缩机做功而制造出来,空气压缩机又由电动机拖动,空气的泄漏就间接意味着电能的浪费。定量压缩空气泄漏是一件比较复杂的工作,在不同空气压力下,不同大小的泄漏点和泄漏空气量关系如表1:
泄漏量和电费金额可以用以下公式估算:
式中:
E:每年泄漏空气折合电费金额,元
QLeak:泄漏量,m3/min
6.5:平均的比功率参数,kW/(m3/min)
TYear:每年的空气供气时间,小时
Ce:电费单价,元/kWh
以3 毫米小孔在表压7bar 压力下的泄漏作为计算,一个月浪费的电能就需
要支出2500 元电费(注:假设24 小时连续运转,每月30 天,电费单价¥0.8/千瓦时)。
在实践中,有三种方法常被用来定量评估压缩空气的泄漏量,它们分别是1.储气容积测定法;2.压缩机运行测定法;3.超声波泄漏检查法;以下分别加以介绍:
1. 储气容积测定法
假设一个空气系统是密闭的,只有泄漏作为压缩空气离开空气系统的唯一方式,对于压缩空气系统有以下泄漏计算公式:
式中:
QLeak:泄漏量,m3/min
ΔP:压力差,bar
P0:压力,bar
V:泄漏的空气量,m3
T:测试时间,min
举个例子,如果一个空气系统,其储气总容积(包括储气罐和管路等)为6 m3,泄漏的压缩空气导致3分钟内储气罐压力从7barg下降到6barg,那么泄漏量为:Q=2 /min,在3 分钟内共计泄漏了6m3 的空气。
2.压缩机运行测定法
关闭空气系统中所有的用气设备,确保所有压缩空气系统中空气都是以泄漏方式离开系统的。开启一台压缩机,采用加卸载模式(On-Line/Off-Line)运行,记录压缩机的压力设定点Pon和Poff 和各运行时间。
Q:压缩机的排气量,m3/min
T:加载运行时间,min
t:卸载运行时间,min
举个例子,如果一个空气系统中只有一台10m3/min 的压缩机在运行,压力设定点是7bar~8bar,平均加载运行时间1.5分钟,卸载运行时间1 分钟,那么泄漏量为:Q=6 m3/min,在3 分钟内共计泄漏了18m3 的空气。
3.超声波泄漏检查法
压缩空气泄漏检测的困难在于大部分管路都无法轻易触及,它们或安装于高空,或隐藏于箱体,由于空气泄漏无法从视觉上判断出来,超声波检测是一种常用的方法。超声波通常是指频率高过20kHz的波段,而人耳所能接收到的上限值为16.5kHZ,利用这一特性,超声波检测压缩空气泄漏可以在工业检测中得以应用。
超音波泄漏检测仪是一种使用专用仪器,任何气体通过泄漏孔都会产生涡流,会有超音波波段的部份,超音波泄漏检测仪能够感应任何种类的气体泄漏。通过接收空气泄漏发出高频“嘶嘶”的声音,从而确定泄漏点的方式。
超声波泄漏检测仪通常由麦克风、滤波器、指示器和耳机组成。泄漏量和测试的距离及超声波的数值有关系,不同厂商生产的超声波