計算空壓機排氣量和設備用氣量需結合理論公式、實測數據及系統匹配原則，以下是分步指南：

一、空壓機排氣量計算

1. 理論排氣量（標準工況）

• 活塞式空壓機：

Qth?=4πD2?×S×n×η容?

• D：缸徑(m)，S：活塞行程(m)，n：轉速(r/min)

• η容?：容積效率（0.85-0.95）

• 螺桿式空壓機：

Qth?=2V轉子的齒間容積?×n×η容??

2. 實際排氣量修正

考慮溫度、壓力、泄漏等因素：

Q實?=Qth?×P吸?P排??×T排?T吸??×η溫升?×η機械?

• P排?/P吸?：壓縮比
• T吸?/T排?：溫度修正系數（需查焓濕圖）

二、設備用氣量計算

1. 穩態設備

• 直接測量法：使用渦街流量計或熱式質量流量計測量瞬時流量，取統計平均值。

• 公式計算：

Q用?=壓力×效率設備功率×單位能耗系數?

2. 脈沖用氣設備

• 峰值流量法：

Q峰?=t脈沖?儲氣罐容積×(Pmax?−Pmin?)?×安全系數

• 統計法：記錄單位時間內的脈沖次數及每次用氣量。

三、系統匹配原則

1. 冗余設計：

   • 空壓機總排氣量 = 設備用氣量 × (1 + 泄漏系數) × (1 + 擴展系數)
   • 典型值：泄漏系數5%-10%，擴展系數15%-20%

2. 壓力損失修正：

Q需?=Q用?×P空?P用???×η管網?1?

• η管網?：管網效率（0.9-0.95）

3. 多設備并聯：
   • 計算等效用氣量：Q總?=∑Qi3??

四、實測驗證方法

1. 部署傳感器網絡：
   • 在空壓機出口、用氣設備入口、儲氣罐安裝壓力/溫度傳感器
   • 使用超聲波流量計進行多節點監測
2. 數據采集與分析：
   • 構建用氣量-時間曲線，識別峰值需求
   • 計算壓力衰減率驗證儲氣罐匹配性

五、工業案例參考

• 場景：光伏硅片切割車間（用氣壓力7bar）
• 配置：3臺螺桿式空壓機（單臺40m³/min）+ 10m³儲氣罐
• 實測數據：
  • 設備用氣量：35m³/min（穩態），脈沖時達38m³/min
  • 通過優化管路布局，壓力損失從0.8bar降至0.5bar，空壓機效率提升8%

建議結合空壓機原廠性能曲線與用氣設備的負荷曲線進行動態匹配，必要時采用變頻空壓機或安裝能量回收裝置優化系統能效。