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压缩机相关知识 2020 3 19 压缩机的分类 往复式压缩机特点 适用于中小气量 大多采用电动机拖动 一般不调速 气量调节通过补助容积装置或顶开进气阀装置 功率损失较大 压力范围广泛 尤其适用于高压和超高压 性能曲线陡峭 气量基本不随压力的变化而变化 排气不均匀 气流有脉动 绝热率较高 ad 0 7 0 85 机组结构复杂 外形尺寸和质量大 易损件多 维修量大 离心式压缩机特点 适用于大中气量 要求介质为干净气体 高速转时常采用汽轮机或燃气轮机拖动 气量调节常通过调速实现 功率损失小 压力范围广泛 适用于高中低压 性能曲线平坦 操作范围较宽 排气均匀 气流无脉动 多变效率 p 0 75 0 85 体积小 质量轻 连续运转周期长 运转可靠 易损件小 维修量小 螺杆式压缩机特点 适用于中小气量 或含尘 湿 脏气体 大多采用电动机拖动 气量调节可通过滑阀调节或调速来实现 功率损失较小 适用于中低压 性能曲线陡峭 气量基本不随压力的变化而变化 排气均匀气流脉动比往复式小得多 绝热效率较高 机组结构简单 质量小 连续运转周期长 与往复式压缩机相比 无气阀 活塞环等易损件多 与离心式压缩机相比 无喘振 轴流式压缩机特点 适用于大气量 尤其要求介质为干净气体 高转速时常采用汽轮机或燃气轮机拖动 气量调节常用过调速实现 也可采用调导叶和静叶 功率损失小 适用于低压 性能曲线陡峭 操作范围较窄 排气均匀 气流无脉动 多变效率 p 0 83 0 93 体积小 质量轻 连续运转周期长 运转可靠 易损件少 维修量小 压缩机类型选用 中小气量 高压力或超高压力时 可选用往复式压缩机 大中流量 低 中 高压力时 可选用离心式压缩机 活塞式压缩机工作原理 活塞式压缩机的工作是气缸 气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成 如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失 即理想工作过程 则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作 可分为吸气 压缩和排气过程 活塞式压缩机 压缩过程 活塞从下止点向上运动 吸 排气阀处于关闭状态 气体在密闭的气缸中被压缩 由于气缸容积逐渐缩小 则压力 温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等 压缩过程一般被看作是等熵过程 排气过程 活塞继续向上移动 致使气缸内的气体压力大于排气压力 则排气阀开启 气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道 直至活塞运动到上止点 此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用 排气阀关闭排气结束 压缩机的组成 曲轴箱活塞曲轴气缸连杆气阀十字头填料 曲轴箱 曲轴箱是压缩机的基础部件 除承受所有位于其上的各零部件的重量力之外 主要承受气体力和惯性力的作用 气缸盖受到的气体力由缸盖经气缸 接筒传至曲轴箱达及主轴承 和由活塞连杆传至曲轴 并也作用于曲轴箱主轴承的方向相反的气体力 在曲轴箱内部相互抵消 惯性力又都通过曲轴箱传至基础 1 机身2 盖板A3 轴承座4 轴承座盖5 油封6 挡圈7 螺钉8 盖板B9 螺柱10 油位显示板11 端盖12 盲板 曲轴 曲轴在压缩机中是重要的运动件 它接受原动机一般以扭矩形式输入的动力 并把它变为活塞的往复作用力压缩气体而做功 本机曲轴采用45号钢锻造而成 曲柄销采用表面淬火用以提高曲轴的耐磨性能 曲轴的两个主轴颈上装有滚动轴承 曲轴上钻有油孔 用以向运动部件送油 1 轴承NU320E2 挡圈3 键盘4 螺栓5 止动垫片6 O形圈7 螺钉8 轴承223209 挡圈10 曲轴11 键12 压圈13 垫圈14 螺母 连杆 连杆是十字头与曲轴的连接件 起着将曲轴的旋转运动转换成十字头的往复运动作用 本机连杆是采用40Cr锻造而成 其大头孔内镶有薄壁瓦 薄壁瓦上镀有耐磨的巴氏合金 小头孔处衬有整体的青铜套 连杆本体为 工 字型断面 在保证强度的前提下减轻了杆身的重量 在大头轴瓦与小头铜套之间沿连杆轴向钻有油孔用以向小头衬套送油 以润滑小头衬套和十字头滑道 连杆大头处安装有连接剖分处的连杆螺栓和螺母 1 连杆小头衬套2 连杆3 连杆大头瓦4 连杆螺钉5 垫片6 连杆螺母 活塞连杆 十字头 十字头是连接活塞杆和连杆的零件 是将旋转运动转化为往复直线运动的关节 把连杆的平面运动转化为活塞的往复运动 承受活塞力 连杆力和侧向力等力的作用 1 十字头体2 十字头销3 螺塞4 轴挡圈5 滑履 活塞 活塞分一级活塞和二级活塞 一 二级活塞部件主要由活塞 活塞杆 活塞环 支承环等组成 均为双作用 一级活塞为铸铝制成 二级活塞为钢件制成 注意 装配后的活塞环与支承环均能在环槽内轻松转动 且其开口应相互错开 气缸 气缸是构成压缩容积 在其中实现压缩工作循环的主要部件 气缸与活塞配合完成气体的逐级压缩 1螺母2螺柱3一级气缸座4手孔盖5一级气缸体压6阀圈7一级气缸盖8起吊法兰 气阀 吸气阀 排气阀均采用网状阀 它由阀座 升程限制器 阀片 缓冲片 气阀弹簧等组成 材料为1Cr13或3Cr13 如果气阀损坏将导致排气温度的升高和压比的增大 当排气温度异常上升或听到异常响声后 应立即停车检查气阀 必要时应予以更换 气阀组装后应进行密封性能试验 用煤油检查 不准有线状渗漏现象 允许有少量的滴状渗漏 填料 填料是阻止气缸内气体自活塞杆泄漏的组件 它主要由填料筒 填料盒 弹簧 密封环 阻流环等组成 1 填料筒部件2 O形圈63 2 653 O形圈80 5 34 填料盒A5 填料盒B6 密封环7 填料盒C8 漏气密封环9 填料盒D 压缩机常见的问题 排气量不足排气温度不正常过热 导致排气量不足的原因 1 进气滤清器的故障 积垢堵塞 使排气量减少 吸气管太长 管径太小 致使吸气阻力增大影响了气量 要定期清洗滤清器 2 压缩机转速降低使排气量降低 空气压缩机使用不当 因空气压缩机的排气量是按一定的海拔高度 吸气温度 湿度设计的 当把它使用在超过上述标准的高原上时 吸气压力降低等 排气量必然降低 3 气缸 活塞 活塞环磨损严重 使有关间隙增大 泄漏量增大 影响到了排气量 属于正常磨时 需及时更换易损件 如活塞环等 属于安装不正确 间隙留得不合适时 应按图纸给予纠正 如无图纸时 可取经验资料 对于活塞与气缸之间沿圆周的间隙 如为铸铁活塞时 间隙值为气缸直径的0 06 0 09 对于铝合金活塞 间隙为气径直径的0 12 0 18 钢活塞可取铝合金活塞的较小值 4填料函不严产生漏气使气量降低 其原因首先是填料函本身制造时不合要求 其次可能是由于在安装时 活塞杆与填料函中心对中不好 产生磨损 拉伤等造成漏气 一般在填料函处加注润滑油 它起润滑 密封 冷却作用 5压缩机吸 排气阀的故障对排气量的影响 阀座与阀片间掉入金属碎片或其它杂物 关闭不严 形成漏气 这不仅影响排气量 而且还影响间级压力和温度的变化 阀座与阀片接触不严形成漏气而影响了排气量 一个是制造质量问题 如阀片翘曲等 第二是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气 6气阀弹簧力与气体力匹配的不好 弹力过强则使阀片开启迟缓 弹力太弱则阀片关闭不及时 这些不仅影响了气量 而且会影响到功率的增加 以及气阀阀片 弹簧的寿命 同时 也会影响到气体压力和温度的变化 排气温度不正常 排气温度不正常是指其高于设计值 从理论上进 影响排气温度增高的因素有 进气温度 压力比 以及压缩指数 对于空气压缩指数K 1 4 实际情况影响到吸气温度高的因素如 中间冷却效率低 或者中冷器内水垢结多影响到换热 则后面级的吸气温度必然要高 排气温度也会高 气阀漏气 活塞环漏气 不仅影响到排气温度升高 而且也会使级间压力变化 只要压力比高于正常值就会使排气温度升高 此外 水冷式机器 缺水或水量不足均会使排气温度升高 压力不正常以及排气压力降低 影响级间压力不正常的主要原因是气阀漏气或活塞环磨损后漏气 故应从这些方面去找原因和采取措施 过热故障 在曲轴和轴承 十字头与滑板 填料与活塞杆等摩擦处 温