科普：空气压缩机计算公式和原理

作为空气压缩机的从业工程师来说，除了必须了解自己公司的产品性能外，本文涉及的一些计算也是必不可少的，否则，你的专业背景将非常苍白。

一、“标方”和“立方”的单位转换推导

“标方”和“立方”的单位转换推导中，V₁=0.932 V₂，1 Nm³/min=0.932 m³/min，通常在工程计算中：1 Nm³/min=1 m³/min。

二、试计算空压机的耗油量

250kW，8公斤，排气量为40m³/min的空压机，含油量为3PPM，则机组运行1000小时理论上耗油多少升？

解答:

每立方每分钟耗油:3x1.2=3.6mg/m³

40立方每分钟耗油:40x3.6/1000=0.144g

运行1000小时耗油:1000x60x0.144=8640g=8.64kg，换算成体积 8.64/0.8=10.8L(润滑油的密度约0.8)

以上只是理论耗油，实际当中要大于此值 (油分芯过滤持续下降)，如按4000小时计算，40立方的空压机则至少跑油40升 (两桶) 。通常40方空压机每次保养加油约10~12桶 (18升桶)，耗油量约20%。

 三、高原气量计算

空压机从平原到高原，计算其排气量：

引用公式:

V1/V2=R2/R1

V1=平原地区气量，V2=高原地区气量，R1=平原的压缩比，R2=高原的压缩比

例: 空压机110kW，排气压力8bar，容积流量20m³/min，该机型在海拔2000米的高度的排气量为多少？(2000米时的大气压假定为0.85bar，真实计算时可查阅海拔对应的大气压表)

解: 根据公式 V1/V2= R2/R1

(标号1为平原，2为高原)

V2=V1R1/R2

R1=9/1=9

R2=(8+0.85)/0.85=10.4

V2=20x9/10.4=17.3m³/min

则: 该机型在海拔2000米的高度的排气量为17.3m³/min，意味着这台空压机在高原地区使用的话，排气量有明显衰减。

所以，如高原地区客户需求某一定量的压缩空气，需要注意我们的空压机排气量高海拔衰减后是否能满足要求。

与此同时，很多提出需求的客户，尤其经设计院设计的，还总喜欢使用Nm³/min的单位，需注意转换后再计算。

四、空压机充罐时间的计算

空压机充满一个储气罐要多长时间？虽然这样计算并没有什么太大的用，相当不准确，最多只能算一个近似值。但很多用户出于对空压机实际排气量的怀疑，还是愿意尝试这种方法，所以这种计算的场景也还是挺多的。

首先是这种计算的原理: 实际也就是两种气体状态的体积转换。

其次是这种计算误差大的原因: 一是某些必要的数据现场根本没有条件测量，例如温度，所以只能忽略；二是测量的实际操作性无法jing确，如空压机需满载时切换到充罐状态。

但是，即便如此，有需求的话我们还是要知道是怎么个计算法:

例: 10m³/min，8bar的空压机多长时间可以将一个2m³的储气罐充满？

说明: 什么叫充满？就是说空压机后接2立方的储气罐，储气罐的排气端阀门关闭，直到空压机打到8bar卸载，储气罐表压也为8公斤。这段时间需要多长？

注意：这个时间需要从空压机开始加载算起，不能包括前面星三角转换，或者变频机升频的过程。这就是为什么说现场实际操作无法jing确的原因。如果空压机后接管道有旁通，在空压机满载状态快速切换到充储气罐的管路，误差将小一些。

首先是最简单的方法 (估算) :

在不考虑温度的情况下:

p1V1=p2V2 (波义耳-马略特定律)

通过这个式子发现，气体体积变化的大小实际就是压缩比。

则: t=V1/ (V2/R) min

(标号1为储气罐容积，2为空压机容积流量)

t=2m³/ (10m³/9) min=1.8min

充满约需1.8分钟，即约1分48秒。

其次是稍微复杂的方法:

五、气动工具耗气量计算

六、气量不足时，计算气量差额

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