10 steps to a green and more efficient production

Carbon reduction for green production - all you need to know
10 steps to green compressed air production

Everything you need to know about your pneumatic conveying process

Discover how you can create a more efficient pneumatic conveying process.
3D images of blowers in cement plant
Close

Pregled osnova termodinamike vazdušnog kompresora

Basic Theory Compressed Air Wiki Thermodynamics Physics

Da bismo bolje razumeli fiziku termodinamike vazdušnog kompresora, ovaj članak razmatra glavne principe, kao i Bojlove i Šarlove gasne zakone. Sa sledećim informacijama, naučićete kako se toplota razvija u vašoj opremi i kako da je pretvorite u drugi oblik energije.

Koji su zakoni termodinamike?

Energija postoji u različitim oblicima, uključujući toplotnu, fizičku, hemijsku, radijantnu (svetlost, itd.) i električnu energiju. Termodinamika je oblast fizike koja se bavi proučavanjem toplotne energije, odnosno sposobnošću da se izvrši njena promena u sistemu ili izvrši rad.

Prvi zakon termodinamike određuje princip očuvanja energije. Kaže da se energija niti stvara niti uništava. Iz ovoga proizilazi da je ukupna energija u zatvorenom sistemu uvek očuvana, pri čemu ostaje konstantna. Ona samo menja oblik iz jednog u drugi. U skladu sa tim, toplota predstavlja oblik energije koji se može nastati iz nekog drugog oblika ili pretvoriti u rad.

Drugi zakon termodinamike kaže da u prirodi sve teži ka stanju većeg molekularnog poremećaja. Entropija je mera nereda. Čvrsti kristali, koji su najpravilnije strukturirani oblik materije,  imaju veoma niske vrednosti entropije.

Gasovi, koji su daleko više neorganizovani, imaju visoke vrednosti entropije. Potencijalna energija izolovanih energetskih sistema koja je dostupna za vršenje rada opada sa povećanjem entropije. Drugi zakon termodinamike kaže da toplota nikada "sopstvenim naporom" ne može da pređe iz oblika sa nižom temperaturom u oblik sa višim temperaturama.

Bojlov i Šarlov zakon o gasovima

Boyle's law states that if the temperature is constant (isotherm), then the product of the pressure and volume are constant (formula)
Bojlov zakon kaže da ako je temperatura konstantna (izoterma), onda je proizvod pritiska i zapremine konstantan.
Charles's law says that at constant pressure (isobar), the volume of a gas changes in direct proportion to the change in temperature (formula)
Šarlov zakon kaže da se pri konstantnom pritisku (izobara) zapremina gasa menja u direktnoj srazmeri sa promenom temperature.
The general law of state for gases is a combination of Boyle's and Charles's laws. This states how, pressure, volume and temperature will affect each other. formula
Opšti zakon gasovitog stanja je kombinacija Bojlovog i Šarlovog zakona. On navodi kako će pritisak, zapremina i temperatura uticati jedni na druge. Kada se jedna od ovih promenljivih promeni, to utiče na najmanje jednu od druge dve promenljive.
The individual gas constant R only depends on the properties of the gas. If a mass m of the gas takes up the volume V, formula
Gasna konstanta R zavisi samo od svojstava gasa. Ako masa m gasa zauzima zapreminu V, relacija se može napisati:

Termodinamika kompresora i rekuperacija (obnavljanje) energije

Kao što je objašnjeno u ovom članku, termodinamika proučava toplotnu energiju i način na koji se ona prenosi. U kontekstu vazdušnih kompresora, fokusiramo se na gas (vazduh) pod visokim vrednostima pritiska. I Bojlov i Šarlov zakon o gasovima su od pomoći u razumevanju uticaja visokog nivoa kompresije i drugih gasova.

Poznajući to, koncept termodinamike je fundamentalan za razumevanje kako kompresor funkcioniše. U suštini, vazduh se zagreva kroz proces pritiska i velike brzine protoka vazduha uključene u kompresiju. Često postoji preostala toplota u vazdušnom kompresoru, poznata kao toplota kompresije.

Ova toplota se može ponovo koristiti u procesima povrata energije. Ako povratite do 94% ukupne konjske snage, vaša ušteda energije može biti značajna. Na primer, kompresor od 400 kW sa povratom energije od 90% može uštedeti 150.000 evra godišnje.

Koristeći toplu vodu kao prethodno napajanje kotla ili direktno u procesima koji zahtevaju vodu na 70-90°C, možete uštedeti na izvorima energije kao što je prirodni gas. Postavljanje kontrolne jedinice za rekuperaciju energije između kompresora i kola za hlađenje/grejanje je efikasan način za smanjenje troškova električne energije.

Pored toga, videćete da su mnogi novi vazdušni kompresori dizajnirani sa unapred instaliranim povratom energije. Zahvaljujući moći termodinamike, postoje mnoge mogućnosti za povrat energije. Pošto stvaranje električne energije čini 99% emisije CO2 i preko 80% troškova životnog ciklusa kompresora, važno je uzeti u obzir ovaj članak.

Istražite naš asortiman efikasnih kompresora

Uz gore navedene informacije, nadamo se da ćete biti sigurni u odabir pravog vazdušnog bezuljnog kompresora ili kompresora sa ubrizgavanjem ulja. Svi naši vičani modeli su najnapredniji i nude funkcije za uštedu energije.

Ako vam treba više informacija o našim vazdušnim kompresorima, slobodno nas kontaktirajte. Rado ćemo pomoći.

Povezani članci

Illustration of the heat trasfer process from hot to cold

How is Heat Transferred?

25 април, 2022

To understand the workings of compressed air, a basic introduction to physics can come a long way. Learn more about thermodynamics and how they are vital in understanding how air compressors work.

an illustration about a basic theory article in the atlas copco air wiki

Changes in State for Gases

18 фебруар, 2022

To understand the workings of compressed air, a basic introduction to physics can come a long way. Learn more about thermodynamics and how they are vital in understanding how air compressors work.

an illustration about a basic theory article in the atlas copco air wiki

Gas Flow Through Pipes and Throttling

4 август, 2022

To understand the workings of compressed air, a basic introduction to physics can come a long way. Learn more about thermodynamics and how they are vital in understanding how air compressors work.