پاپولر سائنس: ایئر کمپریسر کیلکولیشن فارمولے اور اصول!

ایئر کمپریسر حساب کتاب کا فارمولا اور اصول!

ایئر کمپریسرز کے ایک پریکٹس انجینئر کے طور پر، آپ کی کمپنی کی مصنوعات کی کارکردگی کو سمجھنے کے علاوہ، اس مضمون میں شامل کچھ حسابات بھی ضروری ہیں، ورنہ، آپ کا پیشہ ورانہ پس منظر بہت ہلکا ہو جائے گا۔

(اسکیمیٹک ڈایاگرام، مضمون میں کسی مخصوص پروڈکٹ سے مطابقت نہیں رکھتا)

1. "معیاری مربع" اور "کیوبک" کے یونٹ کی تبدیلی کا اخذ
1Nm3/منٹ (معیاری مربع) s1.07m3/min
تو، یہ تبدیلی کیسے آئی؟معیاری مربع اور کیوبک کی تعریف کے بارے میں:
pV=nRT
دو حالتوں کے تحت، دباؤ، مادے کی مقدار، اور مستقل ایک جیسے ہیں، اور فرق صرف درجہ حرارت (تھرموڈائنامک درجہ حرارت K) کا ہے: Vi/Ti=V2/T2 (یعنی، Gay Lussac کا قانون)
فرض کریں: V1، Ti معیاری کیوبز ہیں، V2، T2 کیوبز ہیں۔
پھر: V1: V2=Ti: T2
یعنی: Vi: Vz=273:293
تو: Vis1.07V2
نتیجہ: 1Nm3/mins1.07m3/min

دوسرا، ایئر کمپریسر کے ایندھن کی کھپت کا حساب لگانے کی کوشش کریں۔
250kW، 8kg، 40m3/منٹ کی نقل مکانی، اور 3PPM کے تیل کے مواد والے ایئر کمپریسر کے لیے، اگر یہ 1000 گھنٹے چلتا ہے تو یونٹ نظریاتی طور پر کتنے لیٹر تیل استعمال کرے گا؟
جواب:
فی کیوبک میٹر فی منٹ ایندھن کی کھپت:
3x 1.2=36mg/m3
, 40 کیوبک میٹر فی منٹ ایندھن کی کھپت:
40×3.6/1000=0.144 گرام
1000 گھنٹے چلنے کے بعد ایندھن کی کھپت:
-1000x60x0.144=8640g=8.64kg
والیوم 8.64/0.8=10.8L میں تبدیل
(چکنے والے تیل کی لازمیت تقریباً 0.8 ہے)
مندرجہ بالا صرف نظریاتی ایندھن کی کھپت ہے، حقیقت میں یہ اس قدر سے زیادہ ہے (آئل الگ کرنے والا کور فلٹر مسلسل کم ہوتا رہتا ہے)، اگر 4000 گھنٹے کی بنیاد پر حساب لگایا جائے تو 40 کیوبک ایئر کمپریسر کم از کم 40 لیٹر (دو بیرل) چلے گا۔ تیل کاعام طور پر، تقریباً 10-12 بیرل (18 لیٹر/بیرل) 40 مربع میٹر ایئر کمپریسر کی ہر دیکھ بھال کے لیے ایندھن بھرا جاتا ہے، اور ایندھن کی کھپت تقریباً 20% ہوتی ہے۔

3. سطح مرتفع گیس کے حجم کا حساب
میدان سے سطح مرتفع تک ایئر کمپریسر کی نقل مکانی کا حساب لگائیں:
حوالہ فارمولا:
V1/V2=R2/R1
V1 = میدانی علاقے میں ہوا کا حجم، V2 = سطح مرتفع کے علاقے میں ہوا کا حجم
R1=سادے کا کمپریشن تناسب، R2=پتھار کا کمپریشن تناسب
مثال: ایئر کمپریسر 110kW ہے، ایگزاسٹ پریشر 8bar ہے، اور حجم کے بہاؤ کی شرح 20m3/min ہے۔2000 میٹر کی اونچائی پر اس ماڈل کی نقل مکانی کیا ہے؟اونچائی کے مطابق بیرومیٹرک پریشر ٹیبل سے مشورہ کریں)
حل: فارمولہ V1/V2= R2/R1 کے مطابق
(لیبل 1 سادہ ہے، 2 سطح مرتفع ہے)
V2=ViR1/R2R1=9/1=9
R2=(8+0.85)/0.85=10.4
V2=20×9/10.4=17.3m3/min
پھر: اس ماڈل کا ایگزاسٹ والیوم 2000 میٹر کی اونچائی پر 17.3m3/منٹ ہے، جس کا مطلب ہے کہ اگر اس ایئر کمپریسر کو سطح مرتفع والے علاقوں میں استعمال کیا جائے تو ایگزاسٹ والیوم نمایاں طور پر کم ہو جائے گا۔
لہذا، اگر سطح مرتفع علاقوں میں صارفین کو کمپریسڈ ہوا کی ایک خاص مقدار کی ضرورت ہوتی ہے، تو انہیں اس بات پر توجہ دینے کی ضرورت ہے کہ آیا ہمارے ایئر کمپریسر کی نقل مکانی زیادہ اونچائی پر توجہ دینے کے بعد ضروریات کو پورا کر سکتی ہے۔
ایک ہی وقت میں، بہت سے صارفین جو اپنی ضروریات کو پیش کرتے ہیں، خاص طور پر جو ڈیزائن انسٹی ٹیوٹ کی طرف سے ڈیزائن کیے گئے ہیں، ہمیشہ Nm3/min کی اکائی استعمال کرنا پسند کرتے ہیں، اور انہیں حساب سے پہلے تبدیلی پر توجہ دینے کی ضرورت ہے۔

4. ایئر کمپریسر کے بھرنے کے وقت کا حساب
ایئر کمپریسر کو ٹینک بھرنے میں کتنا وقت لگتا ہے؟اگرچہ یہ حساب بہت کارآمد نہیں ہے، لیکن یہ بالکل غلط ہے اور یہ صرف بہترین اندازے کے مطابق ہوسکتا ہے۔تاہم، بہت سے صارفین اب بھی ایئر کمپریسر کی اصل نقل مکانی کے بارے میں شکوک و شبہات سے اس طریقہ کو آزمانے کے لیے تیار ہیں، اس لیے اس حساب کے لیے اب بھی بہت سے منظرنامے موجود ہیں۔
پہلا اس حساب کا اصول ہے: دراصل یہ دو گیس ریاستوں کے حجم کی تبدیلی ہے۔دوسری بڑی وجہ کیلکولیشن کی خرابی ہے: سب سے پہلے، سائٹ پر کچھ ضروری ڈیٹا کی پیمائش کرنے کی کوئی شرط نہیں ہے، جیسے درجہ حرارت، اس لیے اسے صرف نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔دوسرا، پیمائش کی اصل آپریبلٹی درست نہیں ہو سکتی، جیسے فلنگ سٹیٹس پر سوئچ کرنا۔
تاہم، اس کے باوجود، اگر ضرورت ہو تو، ہمیں اب بھی یہ جاننا ہوگا کہ حساب کتاب کا طریقہ کیا ہے:
مثال: 10m3/منٹ، 8bar ایئر کمپریسر کو 2m3 گیس اسٹوریج ٹینک کو بھرنے میں کتنا وقت لگتا ہے؟تشریح: مکمل کیا ہے؟کہنے کا مطلب یہ ہے کہ ایئر کمپریسر 2 کیوبک میٹر گیس سٹوریج کے ساتھ جڑا ہوا ہے، اور گیس اسٹوریج ایگزاسٹ والو اسے اس وقت تک بند کر دیں جب تک کہ ایئر کمپریسر ان لوڈ کرنے کے لیے 8 بار پر نہ آجائے، اور گیس اسٹوریج باکس کا گیج پریشر بھی 8 بار ہو جائے۔ .اس وقت میں کتنا وقت لگتا ہے؟نوٹ: اس وقت کو ایئر کمپریسر لوڈ کرنے کے آغاز سے شمار کرنے کی ضرورت ہے، اور اس میں پچھلا سٹار ڈیلٹا کی تبدیلی یا انورٹر کی فریکوئنسی اپ-کنورژن کا عمل شامل نہیں ہو سکتا۔یہی وجہ ہے کہ سائٹ پر ہونے والے اصل نقصان کا درست اندازہ نہیں لگایا جا سکتا۔اگر ایئر کمپریسر سے منسلک پائپ لائن میں کوئی بائی پاس ہے تو، اگر ایئر کمپریسر کو مکمل طور پر لوڈ کیا جائے اور ایئر اسٹوریج ٹینک کو بھرنے کے لیے پائپ لائن میں تیزی سے تبدیل کیا جائے تو خرابی کم ہوگی۔
سب سے پہلے سب سے آسان طریقہ (تخمینہ):
درجہ حرارت کے بغیر:
piVi=pzVz (Boyle-Malliot Law) اس فارمولے کے ذریعے پتہ چلتا ہے کہ گیس کے حجم میں تبدیلی دراصل کمپریشن تناسب ہے۔
پھر: t=Vi/ (V2/R) منٹ
(نمبر 1 ایئر اسٹوریج ٹینک کا حجم ہے، اور 2 ایئر کمپریسر کا حجم بہاؤ ہے)
t=2m3/ (10m3/9) منٹ = 1.8 منٹ
مکمل چارج ہونے میں تقریباً 1.8 منٹ لگتے ہیں، یا تقریباً 1 منٹ اور 48 سیکنڈ

اس کے بعد قدرے پیچیدہ الگورتھم

گیج پریشر کے لیے)

وضاحت کریں
Q0 - بغیر کنڈینسیٹ کے کمپریسر والیوم فلو m3/منٹ:
Vk - ٹینک والیوم m3:
T - افراط زر کا وقت کم سے کم؛
px1 - کمپریسر سکشن پریشر MPa:
Tx1 - کمپریسر سکشن درجہ حرارت K:
pk1 - مہنگائی کے آغاز میں گیس اسٹوریج ٹینک میں گیس پریشر MPa؛
pk2 - مہنگائی اور حرارت کے توازن کے خاتمے کے بعد گیس اسٹوریج ٹینک میں گیس پریشر MPa:
Tk1 - چارجنگ کے آغاز پر ٹینک میں گیس کا درجہ حرارت K:
Tk2 - گیس چارجنگ اور تھرمل توازن ختم ہونے کے بعد گیس اسٹوریج ٹینک میں گیس کا درجہ حرارت K
Tk - ٹینک میں گیس کا درجہ حرارت K۔

5. نیومیٹک ٹولز کی ہوا کی کھپت کا حساب
ہر نیومیٹک ڈیوائس کے ایئر سورس سسٹم کا ہوا کی کھپت کے حساب کتاب کا طریقہ جب یہ وقفے وقفے سے کام کرتا ہے (فوری استعمال اور روکنا):

Qmax- اصل زیادہ سے زیادہ ہوا کی کھپت درکار ہے۔
ہل - استعمال کا عنصر۔یہ گتانک کو مدنظر رکھتا ہے کہ تمام نیومیٹک آلات ایک ہی وقت میں استعمال نہیں ہوں گے۔تجرباتی قدر 0.95~0.65 ہے۔عام طور پر، نیومیٹک آلات کی تعداد جتنی زیادہ ہوگی، بیک وقت استعمال اتنا ہی کم ہوگا، اور قدر کم ہوگی، ورنہ قدر اتنی ہی زیادہ ہوگی۔2 ڈیوائسز کے لیے 0.95، 4 ڈیوائسز کے لیے 0.9، 6 ڈیوائسز کے لیے 0.85، 8 ڈیوائسز کے لیے 0.8، اور 10 سے زیادہ ڈیوائسز کے لیے 0.65۔
K1 - رساو کا گتانک، قیمت کا انتخاب مقامی طور پر 1.2 سے 15 تک کیا جاتا ہے۔
K2 - اسپیئر گتانک، قیمت 1.2~1.6 کی حد میں منتخب کی جاتی ہے۔
K3 - ناہموار گتانک
یہ اس بات پر غور کرتا ہے کہ گیس کے منبع نظام میں گیس کی اوسط کھپت کے حساب میں ناہموار عوامل ہیں، اور یہ زیادہ سے زیادہ استعمال کو یقینی بنانے کے لیے مقرر کیا گیا ہے، اور اس کی قیمت 1.2 ہے۔
~1.4 فین گھریلو انتخاب۔

6. جب ہوا کا حجم ناکافی ہو تو ہوا کے حجم کے فرق کا حساب لگائیں۔
ہوا کی کھپت کے آلات میں اضافے کی وجہ سے، ہوا کی فراہمی ناکافی ہے، اور درجہ بندی کے کام کے دباؤ کو برقرار رکھنے کے لیے کتنے ایئر کمپریسرز کو شامل کرنے کی ضرورت ہے، اس سے مطمئن کیا جا سکتا ہے۔فارمولا:

کیو ریئل - اصل حالت کے تحت سسٹم کو درکار ایئر کمپریسر کے بہاؤ کی شرح،
QOriginal - اصل ایئر کمپریسر کے مسافروں کے بہاؤ کی شرح؛
معاہدہ – دباؤ MPa جو حقیقی حالات میں حاصل کیا جا سکتا ہے۔
P اصل - ورکنگ پریشر MPa جو اصل استعمال سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔
AQ- والیومیٹرک بہاؤ بڑھایا جائے گا (m3/min)
مثال: اصل ایئر کمپریسر 10 کیوبک میٹر اور 8 کلوگرام ہے۔صارف سامان کو بڑھاتا ہے اور موجودہ ایئر کمپریسر کا دباؤ صرف 5 کلو تک پہنچ سکتا ہے۔پوچھیں، 8 کلو کی ہوا کی طلب کو پورا کرنے کے لیے کتنا ایئر کمپریسر شامل کرنے کی ضرورت ہے۔

AQ=10* (0.8-0.5) / (0.5+0.1013)
s4.99m3/min
اس لیے: کم از کم 4.99 کیوبک میٹر اور 8 کلوگرام کی نقل مکانی کے ساتھ ایک ایئر کمپریسر کی ضرورت ہے۔
درحقیقت، اس فارمولے کا اصول یہ ہے: ہدف کے دباؤ سے فرق کا حساب لگا کر، یہ موجودہ دباؤ کے تناسب کا حساب لگاتا ہے۔یہ تناسب موجودہ استعمال شدہ ایئر کمپریسر کے بہاؤ کی شرح پر لاگو ہوتا ہے، یعنی ہدف کے بہاؤ کی شرح سے قدر حاصل کی جاتی ہے۔