活塞式制冷壓縮機

1、 壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用： 1.主機的啟動、換向； 2.輔機的啟動； 3.為氣動裝置提供氣源； 4.為氣動工具提供氣源； 5.吹洗零部件和濾器。 u 排氣量排氣量:單位時間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位：單位時間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位： m3/s、 m3/min、m3/h 空壓機分類：空壓機分類： 按排氣壓力分：按排氣壓力分：低壓低壓 0.20.21.0MPa1.0MPa； 中壓中壓 1 110MPa10MPa； 高壓高壓 1010100MPa100MPa。 按排氣量分：按排氣量分： 微型微型 1m100m100m3 3/min/min。 容積式壓縮機按結(jié)構(gòu)

2、分為兩大類：往復(fù)式往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式 兩級活塞式壓縮機兩級活塞式壓縮機 單級活塞壓縮機單級活塞壓縮機 活塞式壓縮機活塞式壓縮機 膜片式壓縮機膜片式壓縮機 旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機 最長的使用壽命最長的使用壽命- -低轉(zhuǎn)速（低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動件少（軸承），動件少（軸承 與滑片），潤滑油在機件間形成保護膜，與滑片），潤滑油在機件間形成保護膜， 防止磨損及泄漏，使空壓機能夠安靜有效防止磨損及泄漏，使空壓機能夠安靜有效 運作；平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的運作；平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的 JAGUAR滑片式空壓機，至今使用十萬小滑片式空壓機，至今使用十萬小 時以上，依然完好如初，按十萬小時

3、相當(dāng)時以上，依然完好如初，按十萬小時相當(dāng) 于每日以十小時運作計算，可長達(dá)于每日以十小時運作計算，可長達(dá)33年之年之 久。因此，將滑片式空壓機比喻為一部終久。因此，將滑片式空壓機比喻為一部終 身機器實不為過。身機器實不為過。 滑滑(葉葉)片式空壓機片式空壓機 可以365天連續(xù)運轉(zhuǎn)并保證60000小時以上安 全運轉(zhuǎn)的空氣壓縮機 1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣 1.轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，當(dāng) 轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進氣轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進氣 端進入。端進入。 2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機殼轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機殼 與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止

4、進氣。與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進氣。 3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小， 空氣被壓縮?？諝獗粔嚎s。 4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的 壓力后由排氣端排出進入油氣分離器壓力后由排氣端排出進入油氣分離器 內(nèi)。內(nèi)。 4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定 的壓力后由排氣端排出進入油氣分的壓力后由排氣端排出進入油氣分 離器內(nèi)。離器內(nèi)。 1.進氣 2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣 1.凸凹轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，凸凹轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間， 當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進氣當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進氣 端進入。端進入

5、。 2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機 殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止 進氣。進氣。 3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小， 空氣被壓縮?？諝獗粔嚎s。 螺桿式氣體壓縮機是世界上最先進、緊湊型、螺桿式氣體壓縮機是世界上最先進、緊湊型、 堅實、運行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣堅實、運行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣 體壓縮機。體壓縮機。 螺桿式壓縮機螺桿式壓縮機 氣路系統(tǒng)：氣路系統(tǒng)： A A 進氣過濾器進氣過濾器 B B 空氣進氣閥空氣進氣閥 C C 壓縮機主機壓縮機主機 D D 單向閥單向閥 E E 空氣空氣/ /油分離器油

6、分離器 F F 最小壓力閥最小壓力閥 G G 后冷卻器后冷卻器 H H 帶自動疏水器的水帶自動疏水器的水 分離器分離器 油路系統(tǒng)：油路系統(tǒng)： J J 油箱油箱 KK 恒溫旁通閥恒溫旁通閥 LL 油冷卻器油冷卻器 MM 油過濾器油過濾器 N N 回油閥回油閥 OO 斷油閥斷油閥 冷凍系統(tǒng)：冷凍系統(tǒng)： P P 冷凍壓縮機冷凍壓縮機 Q Q 冷凝器冷凝器 R R 熱交換器熱交換器 S S 旁通系統(tǒng)旁通系統(tǒng) T T 空氣出口過濾器空氣出口過濾器 螺桿式壓縮機螺桿式壓縮機 渦旋式壓縮機渦旋式壓縮機 渦旋式壓縮機是20世紀(jì)90年 代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮 機，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效 率高、可靠性好，

7、尤其是其低噪 聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其 它型式的壓縮機，已經(jīng)得到壓縮 機行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽為 “環(huán)保型壓縮機”。 由于渦旋式壓縮機的獨特設(shè)計， 使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機。 渦旋式壓縮機主要運動件渦卷 付，只有磨合沒有磨損，因而壽 命更長，被譽為免維修壓縮機。 由于渦旋式壓縮機運行平穩(wěn)、振 動小、工作環(huán)境安靜，又被譽為 “超靜壓縮機”。 渦旋式壓縮機零部件少，只有四個 運動部件,壓縮機工作腔由相運動渦卷 付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng) 動渦卷作平動運動時，使鐮形工作腔由 大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目 的。 活塞式空氣壓縮機的外形活塞式空氣壓縮機的外形 一、理論工作循環(huán)（單級

8、壓縮）一、理論工作循環(huán)（單級壓縮） 工作循環(huán)：4123 41 吸氣過程 12 壓縮過程 23 排氣過程 一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）一、理論工作循環(huán)（單級壓縮） 壓縮分類壓縮分類： 絕熱壓縮：12 耗功最大 等溫壓縮：12 耗功最小 多變壓縮：12 耗功居中 功功PV （PV圖上的面積）圖上的面積） 加強對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。加強對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。 二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）二、實際工作循環(huán)（單級壓縮） 1. 不存在假設(shè)條件 2. 與理論循環(huán)不同的原因： 1）余隙容積Vc的影響 Vc不利的影響殘存的氣體在活塞回行時，發(fā)生 膨脹，使實際吸氣行程（容積）減小。 V

9、c有利有利的好處的好處 （1）形成氣墊，利于活塞回行；）形成氣墊，利于活塞回行； （2）避免）避免“液擊液擊”（空氣結(jié)露）；（空氣結(jié)露）； （3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發(fā)生相撞。）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發(fā)生相撞。 表征Vc的參數(shù)相對容積C、容積系數(shù)v p p p v V VV V V 合適的合適的C ：低壓：低壓0.07-0.12 中壓中壓0.09-0.14 高壓高壓0.11-0.16 v 0.650.90 1）余隙容積Vc的影響 p c V V C C越大或壓力比越高，則v越小。 保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1 壓鉛法保證要求的氣缸墊厚度 2.與理論循環(huán)不同的原因： 二、實際

10、工作循環(huán)（單級壓縮）二、實際工作循環(huán)（單級壓縮） 2）進排氣閥及流道阻力的影響 吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度， 用壓力系數(shù)p表示： V VV V V p 保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管 路圓滑暢通、濾器干凈。路圓滑暢通、濾器干凈。 p （0.90-0.98） 2.與理論循環(huán)不同的原因： 二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）二、實際工作循環(huán)（單級壓縮） 吸入閥及流道阻力產(chǎn)生 排出閥及流道阻力產(chǎn)生 s d p p 3）吸氣預(yù)熱的影響 由于壓縮過程中機件吸熱，所以在吸氣過程中， 機件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容 減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度

11、系數(shù)t 來衡量（0.90-0.95）。 保證措施：加強對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水保證措施：加強對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水 垢和油污的形成。垢和油污的形成。 2.與理論循環(huán)不同的原因： 二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）二、實際工作循環(huán)（單級壓縮） 4）漏泄的影響 內(nèi)漏：排氣閥（回漏）； 外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。 漏泄損失用氣密系數(shù)l來衡量（0.90-0.98）。 保證措施：氣閥的嚴(yán)密閉合，氣缸與活塞、氣缸保證措施：氣閥的嚴(yán)密閉合，氣缸與活塞、氣缸 與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。 5）氣體流動慣性的影響 當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣 行程相反時，造成氣缸壓力較低，氣體

12、 比容增大，吸氣量下降。 保證措施：合理的設(shè)計進氣管長度，不得隨意增保證措施：合理的設(shè)計進氣管長度，不得隨意增 減進氣管的長度，保證濾器的清潔。減進氣管的長度，保證濾器的清潔。 2.與理論循環(huán)不同的原因： 二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）二、實際工作循環(huán)（單級壓縮） 上述五條原因使實際與理論循上述五條原因使實際與理論循 環(huán)不同。環(huán)不同。 4）漏泄的影響）漏泄的影響 5）氣體流動慣性的影響）氣體流動慣性的影響 1）余隙容積）余隙容積Vc的影響的影響 2）進排氣閥及流道阻力的影響）進排氣閥及流道阻力的影響 3）吸氣預(yù)熱的影響）吸氣預(yù)熱的影響 2.與理論循環(huán)不同的原因： 二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）二、

13、實際工作循環(huán)（單級壓縮） 3. 排氣量和輸氣系數(shù) 理論排氣量Vt-單位時間內(nèi)活塞所掃過的氣缸容積。 smSnzDVt/240/ 32 實際排氣量Q： Q=Vt 輸氣系數(shù) ： t v pl 漏泄的影響漏泄的影響余隙容積余隙容積Vc的影響的影響進排氣閥及流道阻力的影響進排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響吸氣預(yù)熱的影響 二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）二、實際工作循環(huán)（單級壓縮） 指示功率pi ： 按示功圖計算的功率 理論功率Ps、PT ：按理論循環(huán)計算的功率 Ps(PT) pi 軸功率P： 壓縮機軸的輸入功率 絕熱指示效率絕熱指示效率 等溫指示效率等溫指示效率 機械效率機械效率 總效率（絕熱、等溫）

14、總效率（絕熱、等溫） miT T TmiS S S P P P P 二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）二、實際工作循環(huán)（單級壓縮） 4.功率和效率 三、多極壓縮和中間冷卻三、多極壓縮和中間冷卻 第一級工作循環(huán)第一級工作循環(huán) o-a-b-n-o 第二級工作循環(huán)第二級工作循環(huán) c-e-f-m-c 整個工作循環(huán)整個工作循環(huán) o-a-b-c-e-f-m-n-o 1) 降低壓縮終了的排氣溫度，保證機件潤滑；降低壓縮終了的排氣溫度，保證機件潤滑； 2) 減小余隙容積對排氣量的影響，提高輸氣系數(shù)；減小余隙容積對排氣量的影響，提高輸氣系數(shù)； 3) 節(jié)省壓縮功節(jié)省壓縮功(c-b-d-e-c)； 4) 減輕活塞上的作用

15、力。減輕活塞上的作用力。 1. 采用多極壓縮和中間冷卻的好處：采用多極壓縮和中間冷卻的好處： 三、多極壓縮和中間冷卻三、多極壓縮和中間冷卻 2. 各級壓縮比的確定 理論分析：各級耗功相等時，壓縮機總耗功最小。理論分析：各級耗功相等時，壓縮機總耗功最小。 即各級壓力比應(yīng)相等。即各級壓力比應(yīng)相等。 最佳壓力比最佳壓力比：各級壓力比相等時總耗功最省。：各級壓力比相等時總耗功最省。 z p p p p p p p p d z d 12 3 1 2 3. 壓縮終了溫度的確定 122 2 1 3 1 1 2 TTT TT TT n n n n 為中冷器后的溫度 壓力比分配原則：壓力比分配原則： 主主 要依據(jù)省功原則。要依據(jù)省功原則。 三、多極壓縮和中間冷卻三、多極壓縮和中間冷卻 例：主機啟動空氣壓力為例：主機啟動空氣壓力為3.0MPa，利用兩級壓縮，最佳壓縮比是多少？，利用兩級壓縮，最佳壓縮比是多少？ 中間壓力是多少？中間壓力是多少？ p10.1MPa pd3.0MPa5 . 5 1 . 0 0 . 3 1 z p pd MPapp p p 55. 01 . 05 . 5 12 1 2 V 0.1MP