贴一道增压泵的计算题（添加自己的计算方法）
本帖最后由 子子61961 于 2016-3-2 20:30 编辑关于增压泵的计算题
前几天到上海附近的增压泵厂家去拜访，涉及到了增压泵的计算，在这里贴一下。
我们的工程要求如下，要求推动一个气缸动作，客户气源为0.5MPa。
我们需要追加一个2倍的增压泵将气压增为1MPa，然后推动气缸。
气缸的动作频度为5spm。需要对增压泵进行选型。这次需要在上海附近采购。
有兴趣的朋友，可以根据以上条件进行计算选型。稍后我会贴出自己的做法进行参考。
有时间的朋友，可以继续往下读，下面是我去厂家访问时的记录。
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我先是在百度上搜索“增压泵”，找到几个厂家之后打电话联系了一下，
介绍了我的需求，看看对方的介绍和选型，
其中一家，向我推荐，每分钟230升就可以，然后价钱还好，于是决定去其中一家拜访。
坐了地铁转出租车后，到达之后发现是一家小厂。
他们的销售对我说，今天下午正好车间里有增压泵在组装，可以看到，
也有技术人员在，可以讨论技术问题，于是他直接带我去了车间。
车间里有一些气罐，一些箱体，有一名该厂技术人员在修理一台增压泵。
我说你们别的增压泵在哪里，他说是订货后到别的仓库去取，然后拿来装在气罐上。
我问这个问题的目的是关心交货期，他说一般隔天就可以发货。
然后我把我的要求再向他介绍一遍，问他推荐哪个型号。
他说用每分钟1000升的就可以。
车间里有一份增压泵的操作说明书，我拿过翻开看看。
他在那里将一台修理后的增压泵，往气罐上面组装。
组装后他给我介绍，就是这个样子的，上面是增压泵，下面是气罐。
我看到气罐上有出口阀门，就问他阀门是多大的，它说是1/4寸的。
我说我对增压泵不太了解，您给我介绍一下操作可以么。他说好的。
他给我介绍说，增压泵上的旋钮，标记有加号减号，先把它扭到减号一端。
然后他将空气软管接到增压泵进口，这时就会有0.5MPa的气体进入气罐，
然后将旋钮逐渐旋大，就会增压。不过他旋动旋钮之后，压力并没有增加。
当时销售也在旁边看，场面略显尴尬，
为了表示我听明白了他的讲解，我就指着出口压力表说，
一般的情况如果泵正常的话，这个压力表就会显示为1.0MPa是么。他说是的。
然后我开始询问关于我的需求，
我说，增压泵目录里写着100L/min，这个1000升是什么意思，
指的是大气压0.1MPa状态下的体积，还是压缩后的1.0MPa的体积。
他说，是大气压下0.1MPa下的体积。
我说，我的汽缸是1.5L，要求一分钟动作5个往复，就是大约15升气体。
也就是说，需要15升的1.0MPa气体
简单来算，就是需要150升的0.1MPa气体，你觉得哪个型号可以。
他继续说，1000升每分钟的没问题。
我觉得不够确定，我说为什么不是230L的，你能不能解释一下选型1000L的理由，
他说，你的汽缸不大，基本上差不多的。
我觉得即使继续下去谈话也没什么进展，也于是问他，咱们换一种说法，
这个增压泵，将22L的气罐充满，需要多长时间。
他说，大约30秒就可以。
这个答案我不太满意，我说如果这样的话，我汽缸动作一次，气体跑出去了，
然后再恢复压力就要30秒，这个速度太慢，那么就不能满足我的要求了。
然后他对增压泵给我比划，这个增压阀接通之后，气罐内就有0.5MPa的气体了。
然后再逐渐将旋钮旋开，压力就会增加，增加到1MPa的话10秒差不多。
看到他对增压的时间也不确定，我有点不放心了。
他对我说，1000L的泵肯定可以的，你放心吧。
我说，你最好给我一些依据，不然我没法确定。
他们的销售也对我说，一方面气罐的气往外面走，同时气泵也在补充气体，所以是可以的。
我说，气体消耗有它的速度，如果进气速度小于出气的速度，就会达不到要求的。
我感觉谈下去没有太多进展，
于是就说，要不这样吧，您先忙您的事情，我到办公室去看看目录考虑一下，
然后我向他点头致意，就跟着销售去办公室了。
我一边走一边想，靠厂家选型估计是希望不大了。
当时我有两种选择，一个就是跟总公司那边联系，让设计部门进行选型然后我再采购。
不过估计设计部门也挺忙，再出结果就要过好几天了，另一条路就是我自己计算。
这个计算我没算过，不过估计详细目录里面应该会有流量图表曲线，
我借来详细目录看看，然后查查图表自己计算试一下，或许可以。
在办公室里，借来详细目录，果然里面有图表曲线还有说明，
我借来纸笔，花了几分钟，在纸上进行了计算。
其中涉及到等温绝热过程的气体常数，我记不准了，用手机搜索了一下。
最后得出了一些结果。
然后他们的销售问我，是怎么算的，能不能教给他一下。
我拿来另一张纸，把我的计算过程给他重新写了一遍，然后把纸给他了。
我说这是我考虑到的做法，你们也可以确认参考一下。
他表示感谢，我说你帮我查一下这几个型号的价钱吧，他说好的。
另外我想了一下，估计他们自己不做增压泵，而是从厂家拿货过来的，
然后我试探地问了一句，你们是从厂家直接进货增压泵么，
他说是的，和SMC和国产厂家都有业务合作的。
他的回答证实了我的猜测，当然我也不会去说，前面他说过仓库取货的事情。
然后我说我在这里再坐一会儿，他说可以。
我把计算书整理一下，发邮件给总公司那边，让他们确认一下这样选型是否可以。
发过邮件后，要了一张名片我就告辞了。临走前到车间去看一眼，与技术员也道别了。
上面的故事，想总结两点。
一个是，其中技术员在向我说明时，说让我放心，这个规格的肯定可以。
这种情况我在国内办事情时，在其他地方也遇到过多次，
有时预约出租车，或者买东西定货期时，对方直接告诉我，放心没问题。
实际上，在说服对方时，如果只是说“放心没问题”，这样是单薄的。
如果不去深究确认，往往就会直到最后才发现，不能满足要求，而耽误事儿。
所以比较好的方法是：加上理由，因为那样，所以这样，因此会达到目的。
通过因果关系而得到的结论，才会更让人信服。
同时在这之前也需要掌握应有的信息和技术，才能做到。
这一点，无论是“去听取别人说服”的时候，还是“自己去说服别人”的时候，都是需要注意的。
以前写过的一篇帖子，说得也是这一点。 在日本做机械设计的感受（十）—— 浦东机场被问路
另一个是，突然遇到一些问题，怎样去计算。
我当时没做过这类选型，但是我推测详细目录里面或许会有图表信息，
结果真就有了，于是就得以计算了。
实际上这道题是关于气体的计算，对于其他专业来说也许并不通用。
但是在面对问题的时候，去预想可能会解决问题的道路，是我们需要做的。
以上。
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2月28日周日晚贴出题目。感谢朋友的认真回帖。
3月2日周三晚贴出自己考虑到的做法，如有不当之处，还望委婉指出。
（好不容易才拼了一个这么长的截图。）
其中蓝色文字的计算公式，是绝热状态下的气体计算公式。
可以参考以前发过的另一篇文章：在日本做机械设计的感受（第六部）——蓄能器容积计算
现在看来，那时候的文章写得都比较冗长，有时间的话可以看一看。
以上。
by 子子
气—气增压器？ 1000升的肯定没问题，相信对方。
你1.5L的气缸，每分钟往复5次，最多也才需要150L的0.1MPa空气，而人家泵每分钟1000升的流量，在量方面是足以满足了的。至于为什么不是230L的，你让对方提供他的泵的功率计算公式就知道了。
本来想给你分析分析的，但身边声音多，静不下来~ 心理学有个术语叫条件反射。
行为学有个术语叫习惯成自然。 还好没有难住你！应急要快啊！ 这个可以详细计算的，但环节很复杂，
气源给气罐，经历一次减压与再平衡，给到气缸也是如此的，用气缸进行增压，还要考虑热力学的计算，
核心是这些过程减压，吸热，再平衡，增压可能有放热过程，但与速度有关，速度高的，俺绝热处理，
简化的计算，就是考虑一个‘大气罐’，考虑‘绝热计算’，假设一些条件以后，可以简化计算过程，当然，想精确计算也是可以的，条件要充分， 感谢楼主提出的技术方面的讨论，一直在寻找这种帖子，怎奈实在太少
楼主这个题目，我也尝试算了一下，这里献丑说一下我的思路，可能说的不对，楼主请指正
气罐容量的计算
由于气体加压及降压过程中有温度变化，且影响因素很多，为简化计算
认为气体始终恒温
大致思路如下：
气罐容量 > 气缸容积
增压阀流量（转化为1Mpa) > 气缸容量*10
气缸容积计算V1 = πd2*L/4/1000000 = 0.385L
则有
Vtank > 0.385 // Vtank是气罐容量
Q > 3.85 L/min // 1Mpa时
Q' > 38.5L/min // 0.1Mpa时
由于上面计算时忽略了热量损失，因此这个流量和气罐容积应适当留余量
以上，请指正
补充内容 (2016-3-1 17:29):
对上面计算更正如下：
气缸容积计算V1 = πd2*L/4/1000000 = 1.5L
则有
Vtank > 1.5 // Vtank是气罐容量
Q > 15 L/min // 1Mpa时
Q' > 150L/min // 0.1Mpa时 尘世天涯 发表于 2016-2-29 13:02 static/image/common/back.gif
感谢楼主提出的技术方面的讨论，一直在寻找这种帖子，怎奈实在太少
楼主这个题目，我也尝试算了一下，这 ...
第一步气缸容积就算错了~~~:L
我要乱来 发表于 2016-2-29 15:55 static/image/common/back.gif
第一步气缸容积就算错了~~~
公式里面写错了，应该是D，不是d。
但是算的结果是对的啊，请指正。
本帖最后由 紫剑狂风 于 2016-2-29 21:35 编辑
这个气罐的大小能影响到气压的稳定性，SMC有个软件 EnergySaving可以模仿气体充气，放气之间的关系，可以出曲线，软件说明里有计算公式。