第2章-壓縮機級的循環(huán)—33

1、 容積式壓縮機2014.2壓縮機的多級壓縮多級壓縮將氣體引入幾個氣缸形成容積，依次相繼進行壓縮，并且氣體進入下一級壓縮之前先引入中間冷卻器進行等壓冷卻，這樣的工作過程稱為多級壓縮 容積式壓縮機2014.2壓縮機的多級壓縮為什么要采用多級壓縮l 提高壓縮機的經濟性q 分多級進行壓縮，中間進行等壓冷卻。分多級進行壓縮，中間進行等壓冷卻。 q等溫壓縮過程最省功，但很難實現。壓比等溫壓縮過程最省功，但很難實現。壓比越大偏離等溫過程越嚴重。越大偏離等溫過程越嚴重。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2014.2壓縮機的多級壓縮單級與兩級壓縮理論指示圖 多級壓縮示意圖 理論上說，級數越多越省功，當級數趨于無窮多時，壓縮氣體所消耗的功就等于等溫循環(huán)指示功,但隨著級數的增加，指示功的減少 越 來 越 不 明 顯 。 容積式壓縮機2014.2壓縮機的多級壓縮l 降低排氣溫度排氣溫度高導致潤滑油粘度下降、油膜厚排氣溫度高導致潤滑油粘度下降、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;空氣壓縮機的排氣溫度應空氣壓縮機的排氣溫度應4微型壓縮機壓比可達12大中型壓縮機單級壓比為240lnlnz 容積式壓縮機2014.2壓縮機

3、的多級壓縮 常見的分級范圍終了壓力（Mpa）0.310.661.4153.6401510080150級數1234567 容積式壓縮機2014.2壓縮機的多級壓縮多級壓縮機中壓力比的分配l以省功為主要原則l以兩級為例（假設回冷完善、絕熱壓縮、等余隙容積） 容積式壓縮機2014.2壓縮機的多級壓縮 1121 1121kkkkxixPPkWPVkPP1121 111111kkkkxixxxppkkWpVp Vkpkp0ixWP212pppx1221ppppppxx1 1xxpVp V在兩級壓縮機中，當各級的壓力比相等并等于總壓力比的平方根時，在兩級壓縮機中，當各級的壓力比相等并等于總壓力比的平方根時

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2014.2壓縮機的多級壓縮 0111212111kkxkkkxkkppkkppkkkkkkkkxppp121112212pppx或者 1221ppppppxx 容積式壓縮機2014.2壓縮機的多級壓縮推而廣之，對任意級數z的壓縮機，獲得總指示功最小的條件是 zzzzxzxxxpppppppp111結論：結論：在在z 級壓縮機中，總指示功最小的條件仍然級壓縮機中，總指示功最小的條件仍然是當各級的壓力比相等并等于總壓力比的是當各級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2014.2壓縮機的多級壓縮對理想氣體 在假設條件下，當各級

5、壓比相等時，各級指示功相等，總指示功最小且等于 kkzipkWzpVkp111111對于實際氣體 由于壓縮因子取決于氣體性質、對比態(tài)參數等，只有按等壓比分配后再進行適當調整，以求各級指示功相等，只有當各級的指示功相等，才能使總的指示功最小，要想獲得實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2014.2壓縮機的多級壓縮壓力比的實際分配l實際壓縮機中存在壓力損失、回冷不完善、余隙容積、熱交換、泄漏等，實際壓力比并非是等壓比分配。存在回冷不完善，以后逐級溫度高于第一級溫度，且換熱面積不斷減小，壓縮指數接近絕熱指數。為使各級排氣溫度不致過高，應適當增為使各級排氣溫度不致過高，應適當增加第一級壓比及降低高壓級壓比。加第一級壓比及降低高壓級壓比。壓力增加，相對壓力損失下降。適當增加低壓適當增加低壓級壓比可減小壓力損失級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2014.2壓縮機的多級壓縮級間壓力的變化，累積到末級，常常使末級壓比增加，導致末級排氣溫度過高，末級壓比應取低些。往往取第一級壓比高會使得第一級容積系數降低、氣缸尺寸增大，應取低些。對多級多列壓縮機還應考慮各級受力的均勻性。l結論：按等壓比分配或等功原則分配壓力比可以使壓縮機總指示功最小。0.9 0.95zz0.9 0.95zz 容積式壓縮機2014.2壓縮機的多