冯一波 马强 王雷 王建海 林日亿

（1.中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院；2.中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院）

引言

压缩机以其种类多样、用途广泛被称为“通用机械”，广泛应用于石油、化工、冶金以及国防工业中，如何高效运行空气压缩机是研究者共同的目标；为此，国内外很多专家学者对此进行研究。Apera等[1]通过检测、分析变速压缩机电流频率并对其有效能、能量消耗以及经济性进行评价及优化，进而确定了压缩机最佳工况。Faezaneh-Gord等[2]，根据能量守恒方程、理想气体状态方程及热力学第一定律建立了数学模型，对往复式压缩机的性能进行了研究并优化了设计参数。Castaing等[3]通过往复式压缩机的容积、等熵及实际效率建立分析模型，指出容积效率受相对余隙的影响较大，而等熵效率和实际效率主要受压缩机机械摩擦的影响。Choe和Kim等[4]采用描述函数法分析了直线压缩机气体受力的非线性特性，并对设计过程中可能出现的跳跃现象进行了分析。刘录、赵杰等[5-6]利用ANSYS软件模拟并改进了往复式压缩机的振动问题，使其振幅减小76.8%，减幅效果良好，为振动问题的解决提供了依据。郭丹等[7]对CNG站压缩机气缸直径进行了改造，使压缩机改造后生产能力较之前增加了42%，节能率高达31.5%。

从调研来看，大多研究者只针对空气压缩机自身设计进行优化，并没考虑外界环境对空气压缩机效率的影响。因此，基于热力学第一定律，建立了空气压缩机能耗模型，研究空气湿度及温度对空气压缩机能耗的影响，旨在探究外界因素对空气压缩机能耗的影响程度。……