第2章壓縮機(jī)級(jí)的循環(huán)—33

1、 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮多級(jí)壓縮將氣體引入幾個(gè)氣缸形成容積，依次相繼進(jìn)行壓縮，并且氣體進(jìn)入下一級(jí)壓縮之前先引入中間冷卻器進(jìn)行等壓冷卻，這樣的工作過(guò)程稱(chēng)為多級(jí)壓縮 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮為什么要采用多級(jí)壓縮l 提高壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性q 分多級(jí)進(jìn)行壓縮，中間進(jìn)行等壓冷卻。分多級(jí)進(jìn)行壓縮，中間進(jìn)行等壓冷卻。 q等溫壓縮過(guò)程最省功，但很難實(shí)現(xiàn)。壓比等溫壓縮過(guò)程最省功，但很難實(shí)現(xiàn)。壓比越大偏離等溫過(guò)程越嚴(yán)重。越大偏離等溫過(guò)程越嚴(yán)重。p 回冷完善度的概念（回冷不完善度每增加回冷完善度的概念（回冷不完善度每增加3度，耗功增加度，耗功增加1）理由一：101111nnisshnW

2、pVn 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮單級(jí)與兩級(jí)壓縮理論指示圖 多級(jí)壓縮示意圖 理論上說(shuō)，級(jí)數(shù)越多越省功，當(dāng)級(jí)數(shù)趨于無(wú)窮多時(shí)，壓縮氣體所消耗的功就等于等溫循環(huán)指示功,但隨著級(jí)數(shù)的增加，指示功的減少 越 來(lái) 越 不 明 顯 。 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮l 降低排氣溫度排氣溫度高導(dǎo)致潤(rùn)滑油粘度下降、油膜厚排氣溫度高導(dǎo)致潤(rùn)滑油粘度下降、油膜厚度減小、甚至氧化、積炭；易燃易爆氣體度減小、甚至氧化、積炭；易燃易爆氣體的燃燒、爆炸的燃燒、爆炸;空氣壓縮機(jī)的排氣溫度應(yīng)空氣壓縮機(jī)的排氣溫度應(yīng)4微型壓縮機(jī)壓比可達(dá)12大中型壓縮機(jī)單級(jí)壓比為240lnlnz 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)

3、的多級(jí)壓縮 常見(jiàn)的分級(jí)范圍終了壓力（Mpa）0.310.661.4153.6401510080150級(jí)數(shù)1234567 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮多級(jí)壓縮機(jī)中壓力比的分配l以省功為主要原則l以兩級(jí)為例（假設(shè)回冷完善、絕熱壓縮、等余隙容積） 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮 1121 1121kkkkxixPPkWPVkPP1121 111111kkkkxixxxppkkWpVp Vkpkp0ixWP212pppx1221ppppppxx1 1xxpVp V在兩級(jí)壓縮機(jī)中，當(dāng)各級(jí)的壓力比相等并等于總壓力比的平方根時(shí)，在兩級(jí)壓縮機(jī)中，當(dāng)各級(jí)的壓力比相等并等于總壓力比的平方根時(shí)

4、，可獲得最小的指示功可獲得最小的指示功 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮 0111212111kkxkkkxkkppkkppkkkkkkkkxppp121112212pppx或者 1221ppppppxx 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮推而廣之，對(duì)任意級(jí)數(shù)z的壓縮機(jī)，獲得總指示功最小的條件是 zzzzxzxxxpppppppp111結(jié)論：結(jié)論：在在z 級(jí)壓縮機(jī)中，總指示功最小的條件仍然級(jí)壓縮機(jī)中，總指示功最小的條件仍然是當(dāng)各級(jí)的壓力比相等并等于總壓力比的是當(dāng)各級(jí)的壓力比相等并等于總壓力比的z次方根次方根 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮對(duì)理想氣體 在假設(shè)條件下，當(dāng)各級(jí)

5、壓比相等時(shí)，各級(jí)指示功相等，總指示功最小且等于 kkzipkWzpVkp111111對(duì)于實(shí)際氣體 由于壓縮因子取決于氣體性質(zhì)、對(duì)比態(tài)參數(shù)等，只有按等壓比分配后再進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以求各級(jí)指示功相等，只有當(dāng)各級(jí)的指示功相等，才能使總的指示功最小，要想獲得實(shí)際氣體的最佳壓力比分配的解析式是比較困難的。 回冷完善、絕熱壓縮和忽略余隙容積影響 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮壓力比的實(shí)際分配l實(shí)際壓縮機(jī)中存在壓力損失、回冷不完善、余隙容積、熱交換、泄漏等，實(shí)際壓力比并非是等壓比分配。存在回冷不完善，以后逐級(jí)溫度高于第一級(jí)溫度，且換熱面積不斷減小，壓縮指數(shù)接近絕熱指數(shù)。為使各級(jí)排氣溫度不致過(guò)高，應(yīng)適當(dāng)增為使各級(jí)排氣溫度不致過(guò)高，應(yīng)適當(dāng)增加第一級(jí)壓比及降低高壓級(jí)壓比。加第一級(jí)壓比及降低高壓級(jí)壓比。壓力增加，相對(duì)壓力損失下降。適當(dāng)增加低壓適當(dāng)增加低壓級(jí)壓比可減小壓力損失級(jí)壓比可減小壓力損失,使功耗下降。使功耗下降。 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮級(jí)間壓力的變化，累積到末級(jí)，常常使末級(jí)壓比增加，導(dǎo)致末級(jí)排氣溫度過(guò)高，末級(jí)壓比應(yīng)取低些。往往取第一級(jí)壓比高會(huì)使得第一級(jí)容積系數(shù)降低、氣缸尺寸增大，應(yīng)取低些。對(duì)多級(jí)多列壓縮機(jī)還應(yīng)考慮各級(jí)受力的均勻性。l結(jié)論：按等壓比分配或等功原則分配壓力比可以使壓縮機(jī)總指示功最小。0.9 0.95zz0.9 0.95zz 容積式壓縮機(jī)2014.2壓縮機(jī)的多