用微型气泵向储气罐充气的计算

　　（ZX20120621）为了提高向下游装置供气的可靠性，我们选用市场上的“气海”FAY6003型长寿命调速气泵与储气罐等组成了供气组件。该泵是一种薄膜泵，使用直流电机，体积小，重量轻。FAY6003型配置了长寿命的进口无刷电机，不干扰控制电路。通过脉冲宽度调制（PWM）线能方便地改变电机转速和流量。能输出转速反馈信号。泵无需维护，不污染介质，允许介质含水汽。
　　
　　此类气泵的结构决定了输出的流量、压力存在一定波动，选择合适的储气罐可以很好地平滑压力的脉动，保证稳定供气，减少泵的启停频率。当泵意外停机、停电时，可以利用罐内储存的压缩气体应急处理。储气罐采用不锈钢材质。普通碳钢的储气罐内部只是一层防腐蚀的涂层，虽然价格低，由于压缩气体中难以避免地带有水分，时间长了涂层可能会腐蚀掉，存在安全隐患。气泵和储气罐关乎系统安全问题和可靠性，应慎重选择。
　　
　　供气组件还有安全阀、压力表、单向阀、排水阀、气管路等。当储气罐内的压力超过允许限度，安全阀可自动将压缩气体排出。单向阀只允许气体从气泵进入储气罐，当气泵停止工作时，阻止储气罐内气体反方向流动。典型的城市空气中含有4000万单位的微小固体颗粒，如各种灰尘、油份、花粉等。如果这些固体颗粒不经过滤进入气泵，虽然是可靠性较高的气泵，也会缩短其使用寿命。在入口安装了使用尼龙滤网的“气海”过滤器，有效防止了堵塞管路。压力开关用来控制气泵的运转，它被设定了zui高和zui低压力，储气罐内达到zui高压力时气泵就停止运转。压力跌到zui低压力值时，就重新启动气泵。要定期打开储气罐排水阀排水，以避免储气罐实际容积减少，气泵启动运行频繁，压缩气体含水量增大，影响使用效果。
　　
　　储气罐的容积愈大，气泵运行时间间隔就愈长。但储气罐的容积也不是越大越好，根据系统工作时间、流量、压力等合理选择。储气罐的容积从以下两方面计算确定。
　　
　　当泵停止供气时，气罐内的压缩气体能保证供气的时间为t，所需气罐容积V为：
　　
　　V>Paqmaxt/（p1-p2）
　　
　　当系统耗气量大于气泵的排量时，所需气罐容积V为：
　　
　　V>Pa（qmax-qv）t/（p1-p2）
　　
　　式中Pa—标准状态大气压力（MPa）；
　　
　　p1—气罐内压力或泵停止供气时气罐的初始压力（MPa）；
　　
　　p2—系统允许的zui低压力（MPa）；
　　
　　t—系统工作周期或泵停止供气后系统应维持的供气时间（min）；
　　
　　qmax—系统zui大耗气量（m3/min）；
　　
　　qv—泵供应的流量（m3/min）。