學(xué)生總結(jié)09級五第四章

總結(jié)成員：丁麟，張黛，袁海緣，張琰，李金乘課代表：殷慧儲運09-5第四章 總結(jié)往復(fù)壓縮機主機運動機構(gòu)工作機構(gòu)機身輔機潤滑、冷卻、氣路系統(tǒng)第一節(jié)、往復(fù)壓縮機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理—基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)、往復(fù)壓縮機的基本結(jié)構(gòu)和 工作原理—基本結(jié)構(gòu)運動機構(gòu)：曲柄連桿機構(gòu)，包括曲軸、軸承、連桿、十字頭等。工作機構(gòu)：實現(xiàn)壓縮機工作原理的主要部件，由氣缸、活塞、氣閥等構(gòu)成。機身：壓縮機外殼，用來支撐和安裝整個運動機構(gòu)和工作機構(gòu)。往復(fù)式壓縮機的工作原理往復(fù)壓縮機工作過程分為：膨脹（3~4）、吸氣（4~1）、壓縮（1~2）、排氣（2~3）四個過程。要求排氣壓力較高時，可以采用多級壓縮。第二節(jié)往復(fù)式壓縮機的工作循環(huán)理論工作循環(huán)壓縮排氣？？？吸氣吸氣：活塞從外止點4移到內(nèi)止點1，氣體推動活塞運動；壓縮：活塞從內(nèi)止點1開始向左移動，吸、排氣閥均關(guān)閉，一般過程1—2。等溫壓縮，m=1，為1-2線；絕熱壓縮，m=k,為1-2″線；多變過程，m<k,為1-2′線，m>k,為1-2?線；

排氣：活塞繼續(xù)向左移動，排氣閥打開，氣體等壓排出，從2—3。1.級的進氣量（理論吸氣量）—壓縮機每轉(zhuǎn)吸氣量，稱行程容積，即內(nèi)止點與外止點位之間的氣缸工作腔容積,

；同級氣缸數(shù)；活塞工作面積，㎡；S

—活塞行程，。vh

=

iApSvhiAp2.壓縮過程V、P、T關(guān)系M是絕熱指數(shù)：絕熱過程m=k，等溫過程m=13、理論功率示功圖理論功率即p—v圖中的面積由此可見等溫壓縮時面積最小，即功耗最??；絕熱壓縮時功耗較大。所以要是壓縮機功耗小就使其盡量接近等溫壓縮，要實現(xiàn)等溫壓縮就要有良好的冷卻為前提。實際工作循環(huán)1、CD膨脹：D點壓力低于Ps，溫度有變化2、DA吸氣：壓力有波動，A點壓力低于Ps3、AB壓縮過程：B點壓力高于Pd4、BC排氣：壓力有波動，溫度有變化實際工作循環(huán)熱現(xiàn)象da

吸氣過程－吸熱；ab壓縮過程－先吸熱后放熱,；壓縮過程分吸熱和放熱壓縮（主）；bc

排氣－放熱；cd膨脹過程－先放熱后吸熱,膨脹過程分放熱膨脹和吸熱膨脹（主）。實際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別①理論循環(huán)：三個過程；實際循環(huán)：四個過程；②吸、排氣過程阻力損失使實際吸氣壓力<吸氣管內(nèi)壓力有波動,實際排氣壓力>排氣管外壓力，有波動,溫度有變化；③氣體與缸壁熱交換使膨脹過程中指數(shù)m′和壓縮過程指數(shù)m有變化；④有泄漏，指示圖面積要變，吸氣量和排氣量不同，實際壓縮功與理論功不同。單極壓縮機壓力范圍有限，對于要求氣體工作壓力高的場合，必須采用多級壓縮。多級壓縮的優(yōu)缺點：節(jié)省壓縮氣體的指示功提高氣缸容積利用率降低排氣溫度降低活塞上的最大氣體力（即活塞力）

NEXT第三節(jié)多級壓縮機的熱力性能多級壓縮總壓力分成若干級極間冷卻逐級壓縮節(jié)省壓縮氣體的指示功單級壓縮：1-2-3-4-1多級壓縮：1-a--

b---3-4-1更加接近等溫過程。注意：每一級都冷卻到一級吸入溫度降低活塞上的最大氣體力（即活塞力）一級：p1＝0.

1

MPap2＝0.9MPa二級：p1＝0.

1

Mpa，p2＝0.3

MPap3＝0.

9

Mpa一級的最大活塞力：Pmax＝（p2－

p1）Fp1＝0.

8

Fp1二級的最大活塞力：Pmax＝（p2－p1）Fp1＋（p3－p1）Fp2≈0.467Fp1(按等溫條件p1Fp1＝p2Fp2)多級壓縮機的幾個重要參數(shù) 指標吸氣量 排氣量凝析和凝析系數(shù)功率和效率排氣溫度與壓力級數(shù)選擇和壓力分配多級壓縮機的熱力性能壓力和級數(shù)功率效率排氣溫度與排氣壓力排氣量凝析系數(shù)吸氣量吸氣量：折算到標準吸氣位置狀態(tài)的吸入氣體容積理論吸氣量為Vh受余隙容積容積影響，實際吸氣量小于Vh，壓縮機只能吸入Vh–ΔV體積的氣體。容積系數(shù)為：綜合影響下的實際吸氣量容積系數(shù)壓力系數(shù)： 主要影響因素為氣閥彈簧力和壓力波動。溫度系數(shù)：影響λT的因素氣體性質(zhì)：氣體導(dǎo)熱系數(shù)大時，氣體易被加熱，λT?。籯值小時，排氣溫度低，缸壁溫度低，λT

大；壓比大，導(dǎo)致排氣溫度高，λT

小，關(guān)系見后面圖；氣缸冷卻好，λT

大RETURN多級壓縮機排氣量定義：實際容積流量：經(jīng)壓縮機壓縮并在標準排氣位置排出氣體的容積流量，換算到第一級進口標準吸氣位置的全溫度、全壓力及全組分的狀態(tài)氣體容積值。標準容積流量：將壓縮機壓縮在標準排氣位置的實際容積流量，換算到標準工況（760mm

Hg，）的干氣容積值成為標準排氣量，也成供氣量。標準狀態(tài)化工工藝計算中，00C空氣動力計算中，150C

天然氣計算中，200C,我國計量標準（SYL04）壓力均為0.101325

MPa排壓縮機的實際氣量泄漏系數(shù)RETURN影響排氣量的因素凝析和凝析系數(shù)若壓縮機吸入氣體中含有水蒸氣（或其他易凝組分，如烴類），這些氣體經(jīng)過壓縮后，其中水蒸氣或其他易凝組分的分壓隨氣體壓力的升高而相應(yīng)增大，經(jīng)過級間冷卻厚，易凝組分的分壓大于該溫度下的飽和蒸汽壓時，就會有凝析液析出，并通過分離器排出。后面的氣缸實際吸入的氣量就減少，這種影響可用凝析系數(shù)表示。凝析過程簡化流程圖當水蒸氣壓力

Pb>水蒸氣飽和壓力Pv時，發(fā)生凝析現(xiàn)象；反之，不會發(fā)生凝析現(xiàn)象。含水蒸氣的濕空氣經(jīng)壓縮Pb升高級間冷卻Pv不變Pb？？Pv29此后各級都有凝析現(xiàn)象哦！若經(jīng)判斷，已經(jīng)在i級前有凝液析出，則第i級吸入的濕氣容積V1i與I級吸入的濕氣容積V1I（均折算到I級標準吸入狀態(tài)容積）之比稱為該級的

。：1I，P1i----分別為I級和第IP級的吸氣壓力；PvI，Pvi----分別為I級和第i級吸入溫度下的飽和蒸汽壓；V1I,V1i----分別為I級和第i級每轉(zhuǎn)吸入的濕氣容積（均指在I級標準吸入狀態(tài)下）析出前各級Ud=1；析出后各級Ud為常數(shù)多級壓縮的排氣溫度：標準排氣位置測得的溫度。因為散熱的影響，測得的溫度低于實際溫度排氣壓力：指標準排氣位置 測得的壓力。排氣壓力受供求關(guān)系（即用氣量）的影響，同時也能作為反映供求關(guān)系的指標。往復(fù)式壓縮機的功率和效率：壓縮機直接用于壓縮氣體的功，即在示功圖上顯示出來的功。：壓縮機曲軸上的輸入功率。：傳到汽缸內(nèi)的功率。：原動機輸出軸的功率。效率—壓縮機常以等溫和絕熱過程為基準進行衡量理論效率=理論功率/指示效率總效率=理論功率/軸功率理論功率分為等溫和絕熱級數(shù)選擇和各級壓力比分配各級壓力比的分配應(yīng)按最省功的原則進行-----各級壓力比相等，且吸入溫度相同時總指示功最小，即

。此時，對理想氣體各級消耗的功也相等。最佳壓力比：實際壓縮機的等溫理論效率最大時的每級壓力比。級數(shù)確定：確定了最佳壓力比后，根據(jù)等壓比原則確定壓縮機的級數(shù)。（z要圓整成整數(shù)）總壓力比壓縮機變工況吸氣壓力變化排氣壓力改變被壓縮介質(zhì)改變改變轉(zhuǎn)速和間歇停車切斷進氣調(diào)節(jié)排氣量調(diào)節(jié)旁路調(diào)節(jié)頂開吸氣閥或聯(lián)通補助容積第四節(jié)變工況工作及排氣量調(diào)節(jié)變工況：分析變工況的目的：壓縮機在偏離原設(shè)計工況條件下工作時，其熱力性能將與原設(shè)計不同，稱為變工況工作確定出壓縮機在新工況下的新參數(shù)和性能吸氣壓力改變對指示功率的影響通過對上式的數(shù)學(xué)分析可得出以下結(jié)論設(shè)計壓力比ε>1.1(κ+1),Ps降低，Ni降低設(shè)計壓力比ε<1.1(κ+1),Ps降低，

Ni增大吸氣壓力對排氣量的影響單級壓縮機Ps降低、Pd不變—ε上升—λv降低—Q

減少多機壓縮機Ps降低、Pd不變—總ε上升—各級λv改變—但對多級壓縮機，級數(shù)越多，壓力比改變的影響愈小從而對排氣量影響越小變工況調(diào)節(jié)之吸氣壓力 改變排氣壓力與排氣量Pd升高、Ps不變—ε上升—λv降低—Q

減少排氣壓力與指示功率Pd升高、Ps不變—ε上升—Ni增大變工況之排氣壓力 改變介質(zhì)不同對應(yīng)不同絕熱指數(shù)κκ直接影響膨脹過程與壓縮過程指數(shù)如左圖示κ越大，指示圖面積越大，功率Ni

越大κ越大，BC線越長，排氣量Q越大κ越大，排氣溫度越大排氣量調(diào)節(jié)概念主要依據(jù)調(diào)節(jié)排氣量到低于額定排氣量排氣量調(diào)節(jié)?當我們明白往復(fù)式壓縮機的工作原理之后，實際工作中往往要遇到壓縮機的選擇使用。壓縮機的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：轉(zhuǎn)速n行程S活塞平均速度Cm慣性力第五節(jié)往復(fù)壓縮機類型及選擇轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速高，生產(chǎn)能力大，可以減小機械體積.質(zhì)量，經(jīng)濟性好。 往復(fù)慣性力也隨之增大，導(dǎo)致部分部件利用程度差，降低易損件壽命。同時氣流在氣閥中速度的增大，阻力損失增大，效率降低。行程選擇行程時應(yīng)考慮一下因素;★排氣量大，行程長，反之取短。★對于立式，V，W式扇形等結(jié)構(gòu)，行程不易取太長，否則不宜使用，維修?！镆患壐讖脚c行程保持一定比例活塞平均速度活塞平均速度大中型一般取3.5—4.5m/s

，移動式一般為4-5m/s，微型或小型的，取2m/s慣性力★往復(fù)慣性力的計算★慣性力及慣性力矩的消除,最有效的是在壓縮機內(nèi)部平衡慣性力及其所產(chǎn)生的慣性力矩?；钊綁嚎s機直列式立式壓縮機臥式壓縮機角式壓縮機（L，V）對置式壓縮機對稱平衡型壓縮機對置型壓縮機微型空氣壓縮機系列動力用移動式空氣壓縮機系列動力用固定式空氣壓縮機系列中、小型制冷壓縮機系列傳說中的壓縮機三化：系列化、通用化、標準化★油氣集輸用壓縮機特點1石油集輸過程中有許多氣體與空氣的混合，在一定的比例下會發(fā)生爆炸，因此必須注意氣體的爆炸極限，采用良好的密封措施；2不少氣體對人體有毒，所以必須

采取嚴格的密封和良好的通風(fēng)措施；3不飽和組分在低溫高壓下會液化而凝成液體析出，稀釋與污染汽缸潤滑油，使機件加快磨損；4當含有水分時，會產(chǎn)生酸腐蝕，所以要去除水分?！锘钊綁嚎s機的選用原則1選擇壓縮機生產(chǎn)能力與設(shè)計中要求的氣量相適應(yīng)，并力求機組效率高，占有廠房面積小，運轉(zhuǎn)可靠、維修方便；2考慮備用機組，即采用適當?shù)谋ＷC系數(shù)；3為使壓縮機操作、維護方便，應(yīng)力求選用同一型號的壓縮機；4應(yīng)當充分利用庫存和調(diào)用設(shè)備，以免積壓浪費；5當選用常壓進氣的空氣壓縮機在高原地區(qū)使用時，因大氣壓力降低，將影響壓縮機的排氣量。油氣集輸用壓縮機特點以及選用原則曲軸 連桿 十字頭

汽缸 氣閥 活塞 填料函第六節(jié)活塞式壓縮機的構(gòu)成：主軸頸、曲柄、曲柄銷、平衡鐵重要運動部件承受周期性變化的氣體力、慣性力曲軸←連桿→十字頭旋轉(zhuǎn)→連桿→往復(fù)分類：開式連

桿、閉式結(jié)構(gòu)、叉形連桿、主

副結(jié)構(gòu)十字頭連桿←十字頭→活塞導(dǎo)向作用連接形式：螺紋連帶、聯(lián)接器連接、法蘭連接汽缸足夠的強度和剛度；良好的冷卻、潤滑及耐磨性；盡可能減少余隙和氣體阻力；利于制造和便于檢修；符合系列化、通用化、標準化的三化要求，以便于互換。冷卻方式：風(fēng)冷、水