VÝKONNOST KOMPRESORŮ

Výkonnost je z hlediska využitelnosti kompresoru parametrem základním. Je
definována jako objemový průtok V& d plynu sacím hrdlem kompresoru dopravovaný až do
spotřebiče.
Výkonnost V& d je jen částí z nasávaného plynu V& n , která je během průtoku strojem
ovlivňována únikem plynu netěsnostmi V& o do okolí.
d V& = n V& - o V& [m3.s-1] (1)
Tato veličina není ovlivňována změnou barometrického tlaku ani změnou teploty
nasávaného plynu, takže během bezporuchového provozu se nemění. Je ovšem závislá na
11
současném stavu stroje, na celkovém tlakovém poměru σ c a zejména na stupni opotřebení
částí utěsňujících pracovní prostor stroje. V provozních podmínkách nelze rovněž vyloučit vliv
netěsných pojistných ventilů chladičů spojovacího potrubí a příslušenství stroje.
Srovnáním naměřených hodnot V& d (současná výkonnost) s jmenovitou hodnotou
Vjm & (jmenovitá výkonnost) udávanou výrobcem u nově instalovaných strojů, můžeme
posoudit stupeň opotřebení kompresoru.
K vyjádření dopravovaného množství plynů kompresorem slouží:
hmostnostní výkonnost m& d (kg.s-1), což je hmotnostní průtok plynu výtlačným hrdlem stroje.
Stlačitelnost plynů nás nutí k samostatnému sledování a vyhodnocování proudů
hmotnostních i objemových pomocí jednoduchých schémat strojů a odpovídajících
Sankeových diagramů, viz. obr.1 a 2. Zde je také zřejmá závislost výkonnosti kompresoru V& d
na nasávaném množství V& n i vnějších objemových ztrátách V& o .
S narůstajícími cirkulačními proudy V& c , vnikajícími do prvního stupně vnitřními
netěsnostmi kompresoru, ovšem nasávané množství plynu do pracovního prostoru
kompresoru klesá, neboť možné plnění pracovního prostoru V& s je součtem proudů V& n + V& c .
Vznik vnitřních netěsností je popsán u jednotlivých druhů kompresorů v následujících
kapitolách

Vztah mezi výkonnosti hmotnostní, zjištovanou měřením ve výtlačném potrubí a
výkonností současnou popisuje vztah
d d n,I m& = V& .ρ [kg.s-1] (2)

Hustotu plynu ρ n,I nasávaného prvním stupněm kompresoru udává v závislosti na
jeho tlaku pn,I a teplotě Tn,I v sacím hrdle stavová rovnice,
n,I
n,I
r.T
p
= n.I ρ [kg.m-3] (3)
což vysvětluje, proč se během dne i roku dopravované množství (hmotnostní
výkonnost) mnohdy i výrazně mění.
I když je využívání hmotnostní výkonnosti m& d k určení dopravovaného množství
plynu nejpřijatelnější, v technické praxi se neujalo, hmotnostní průtok je neustále
přepočítáván na průtok objemový, na tak zvaný standardní (normální) stav V& d,N pomocí
rovnice (4). Výrobci kompresorů téměř výhradně využívají „normální stav technický“ na
rozdíl od dříve zavedeného „normálního stavu fyzikálního“.
N
N
d d,N r.T
m& = V& . p [kg.s-1] (4)
V této rovnici je:
r měrná, individuální plynová konstanta,
pN normální ( standardní) tlak 100 kPa = 1bar (dříve 101,325 kPa),
TN normální (standardní) teplota 293,16 K = 20°C (dříve 273,16 K).
Název „standardní“ je zaváděn mezinárodní normou ČSN ISO 8011.
Poněvadž hustota plynu v normálním stavu je konstantní, kopíruje standardní
výkonnost hmotnostní průtok a slouží tudíž výhradně k vyjádření množství dopravovaného
plynu. Z tohoto hlediska je využíváni normálních metrů krychlových k popisu hmotnostního
průtoku zavedeno duplicitně, což odpovídá zavedeným zvyklostem.
Je nutno mít na zřeteli, že v případě, kdy je v sacím hrdle tlak pn,I = 1 bar a teplota
tn,I = 20°C platí:
d V& = d,N V&
[m3.s-1] (5)
Vzhledem k tomu, že výrobci ve firemní literatuře této skutečnosti využívají k
současnému popisu výkonnosti i dopravovaného množství, nesmí uživatelé zapomínat na
změny, doprovázející změnu tlaku a teploty nasávaného plynu.