立方米换算计算器使用指南

本节的一些经验公式和简便计算：

（1）不同状态下的空气换算

（2）气量不足时，估算气量差额

（3）高原气量衰减估算

（4）空压机充罐法估算排气量

（5）用户多个用气需求耗气量估算

（6）估算喷油螺杆空压机的耗油量

9.1 不同状态下的空气换算

在之前内容中介绍过容积流量的几种表示方式，主要涉及到三个参数“大气压力、温度、湿度”，两者的吸气压力近似均为0.1 MPa，湿度均为 (RH)0%（即干空气），区别只在于温度，20℃或0℃。分别用单位m3和Nm3表示。并有俗称的“立方m3”和“标方Nm3”的区分。

虽然在工程中我们可将“立方m3”和“标方Nm3”视为等量计算，但还是有所差别，以下给出一个换算公式，仅供参考：

示例：如有一实际气体，压力1个标准大气压（101.32 kPa）、温度35℃、湿度65%(RH)的10m3空气换算为空压机容积流量标示方法意义下的“标方Nm3”和“立方m3”。

（1）换算为“标方Nm3”

式中：

Q_Nm——标准工况“标方”，Nm3；p——吸气绝对压力，kPa；（只要和p_s的单位一致即可）p_s ——饱和水蒸气分压，kPa。列出常用的见表1。φ ——相对湿度，%(RH)；t ——摄氏温度，℃；Q ——实际状态的气体容积，m3。

计算如下：

即该实际气体换算成“立方”约为9.165 m3。

答：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。

9.4 空压机充罐法估算排气量

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作用，相当不准确。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。

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；二是测量时操作无法做到精确，如空压机需满载时瞬间切换到充罐状态。

计算的原理：实际也就是两种气体状态的体积转换。

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精确的原因。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。

例：10 m3/min，0.8 MPa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2m3的储气罐，储气罐的排气端阀门关闭，直到空压机打到0.8 MPa卸载，储气罐表压也为0.8MPa。这段时间需要多长？

*波义耳定律——在一定压强范围下，若温度不变，气体体积与压强成反比

解：在不考虑温度的情况下，标号1和标号2两种气体状态的关系表达为：

p_1 V_1=p_2 V_2

其中：

p_1－标号1的气体压力，设为压缩后气体压力大小（绝压）V_1－标号1的气体体积，设为压缩后气体实际容积大小p_2－标号2的气体压力，设为压缩前气体，即容积流量的压力定义V_2－标号2的气体体积，设为压缩前气体，即容积流量的定义

我们计算出压缩后在0.8MPa下的气体体积的实际大小：

但是由于储气罐本来就充满了大气压力下的空气的，故需要减去这部分气体在0.8MPa时所占的容积：

答：充满约需1.6分钟，即约1分36秒。

*如果是快速口算，亦可直接用储气罐容积÷容积流量×额定压力（表压）。

9.5 用户多个用气需求耗气量估算

实际在一个用气场合，可能包含很多大大小小的用气设备，这些用气设备或工具大多数情况下并非同时使用，如果按照用气设备或工具的厂商提供的耗气量累加来选择空压机的大小，这个需求的数值无疑偏大，这里提供一个经验公式，也可参考用户同类型制造现场的空压机大小的配置。

各气动装置在断续工作时（即时用时停）的气源系统耗气量计算方法：

Q=O.5Ψ×k_1×k_2×k_3×Q_max

其中：

Qmax－实际需要的最大耗气量。（各用气设备、气动工具铭牌耗气量之和）Ψ－利用系数：它考虑到全部气动设备不会同时使用的系数，经验值0.95~0.65，一般情况下气动设备数目越多，则同时使用的情况愈少，其值就小，反之其值就大。2台设备取0.95，4台设备取0.9，6台设备取0.85，8台设备取0.8，10台以上设备取0.65。k_1－漏损系数，值在1.2~1.5范围内选取。k_2－备用系数，值在1.2~1.6范围内选取。k_3－不平均系数：它考虑气源系统中按平均耗气量计算中有不平均的因素存在，为保证其最大使用量而设，其值在1.2~1.4范围内选取。9.6 估算喷油螺杆空压机的耗油量

250kW，0.8MPa，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？

*帮助理解

ppm是英文parts per million的缩写，即表示百万分之（几）或称为百万分率。(分重量比ppmw和体积比ppmv)。通常我们所说的ppm为重量比。(1kg的百万分之一为1mg)。

解：每立方每分钟耗油：3×1.2=3.6mg/m3

(1个标准大气压，20℃时，空气的密度约为1.2kg/m3，1ppm即1.2mg)

则40 m3/min耗油：40×3.6=144mg

运行1000小时耗油：1000×60×144=8640000mg=8640g=8.64kg

润滑油习惯是按体积来称呼的，换算成体积 8.64÷0.9=9.6L（润滑油的密度约0.9）

以上只是理论耗油，实际当中要远大于此值（一是油分芯过滤能力会持续下降，二是润滑油持续恶化，三运行在变工况的情况很多）。如按4000小时理论计算，40m3/min的空压机跑油约38L，现实中常为此值的1.5~2倍。通常40 m3/min空压机润滑油总量约150L，4000小时耗油量约20%~40%。

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