a. Công suất tiêu thụ bởi máy nén thể tích cho nén khí: N = l.ρ.Qlt
Trong đó:
l: Công riêng cần thiết để nén 1kg khí trong chu trình nén đoạn nhiệt.
ρ: Mật độ của khí.
Qlt : Lưu lượng lý thuyết của máy nén khí.
b. Lưu luợng lý thuyết của máy nén khí một cấp tác dụng đơn:
- Là độ lớn phụ thuộc vào đặc trưng hình học và không phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ và độ ẩm của khí.
n S D Qlt . 4 2 π = (m3/phút) Trongđó: D: Đường kính piston (mm)
S: Chiều dài hành trình của piston (mm)
n: Số hành trình kép trong một phút của piston c. Lưu lượng thực tế của máy nén piston:
Được biểu diễn bằng công thức:
Q = λl.Qlt
Trong đó:
λl: Hệ số lưu lượng, tính tới sự rò rỉ trong các van, đệm làm kín trong bộ đôi xi lanh – piston, nung nóng khi nạp và ảnh hưởng của khoảng không gian có hại.
Q: Lưu lượng thực tế của máy nén. d. Công suất cần thiết của máy nén khí:
N = l.ρ.Q. Trong đó:
l: Công riêng cần thiết để nén 1kg khí trong chu trình nén đoạn nhiệt
ρ:Mật độ của khí (khối lượng riêng). e. Công suất trên trục của máy nén:
NT = (N + Np) ηck. Trong đó:
Np: là công suất cần thiết để dẫn động cho các chi tiết phụ trợ.
Công suất này lớn hơn công suất cần thiết do tính đến sự mất mát cho khắc phục lực ma sát trong cơ cấu trục khuỷu, thanh truyền và cho dẫn động các thiết bị phụ trợ.
f. Thể tích của khoảng không gian có hại của xi lanh máy nén:
Bằng tổng thể tích khoảng giữa xi lanh và piston theo mặt đỉnh khi piston ở cận trái và mặt nút lưu thông qua trong van nạp và van xả.
Hình 3.3. Khoảng không gian chết Thể tích này được xác định gần đúng theo công thức:
δ π 4 2 D Vh = Trong đó: D: Đường kính piston. δ: Bề rộng khe hở.
Đối với đa số máy nén khí δ thay đổi trong các giới hạn sau: - Phía trục khuỷu (máy nén tác dụng kép)
δ = (S/1000) + 0,5mm
- Phía nắp xi lanh:
δ = (S/500) + 0,5mm
Để đề phòng sự quá tải của động cơ dẫn động, khi thay đổi điều kiện làm việc của máy nén ta có thể tăng thể tích khoảng không gian có hại để giảm năng suất của máy nén.
Tổn thất thể tích trong quá trình làm việc của máy nén được đánh giá bằng hệ số λ:
Trong đó:
λ1 :Ảnh hưởng của khoảng hại đến khả năng hút của máy nén, nó phụ thuộc vào không gian chết và hiệu suất giữa trước và sau quá trình nén. Vql Vhl = 1 λ Vhl , Vql : Được tính từ đồ thị chỉ thị.
λ2 : Hệ số ảnh hưởng của quá trình trao đổi nhiệt giữa hơi và thành xi lanh.
λ3 : Ảnh hưởng của độ kín van hút cũng như van đẩy giữa đĩa van ở đỉnh mở đúng lúc của chúng.
λ4 : Ảnh hưởng của độ kín xécmăng và đệm kín giữa đĩa van ở đỉnh xilanh.
Thể tích hơi hay khí mà máy nén hút và nén được là:
λ1 = λ.Vq (m3/s)
- Hệ số nén cấp λ của máy nén phụ thuộc vào các máy được chế tạo.
λ1 : 0,70 – 0,90.
λ2 : 0,90 – 0,95
λ3 : 0,95 – 0,98
λ4 : 0,98 – 0,99.