活塞式空气压缩机70832.ppt

第七章活塞式空气压缩机(AirCompression),一、压缩空气的作用1、主柴油机的启动、换向和发电柴油机的启动；2、需要压缩空气的辅助机械设备（压力水柜、汽笛、离心泵自吸装置等）和气动工具3、吹洗零部件、滤器等二、空气瓶数目：两个以上三、主空气瓶最大工作压力：3MP四、空压机数目：23台微型、中压、水冷双级活塞式空压机；一台柴油机驱动的微型空压机,五、空压机的分类,1、按额定排气压力低压（0.21.0Mpa）中压（110MPa）高压（10100Mpa）2、按排气量微型（小于1m3/min）小型（110m3/min）中型（10100m3/min）大型（大于100m3/min）,六、空压机的排气量一般指其在单位时间内所排送的相当于第一级吸气口前吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h。有时换算成标准吸气状态（温度20、压力1.013105Pa、相对湿度0,冷却水进口温度为15）计算.公称排气量：在额定排气压力时的排气量,7-1活塞式空压机的工作原理,一、理论工作循环(假设无能量损失和容积损失)假定：1、气缸无余隙容积(气体全部排出)2、吸、排气过程无压力损失和压力脉动3、吸气过程气体与缸壁无热交换4、工作过程无气体漏泄5、被压缩气体是理想气,压缩过程状态方程指数不变可以得到理论循环在P-V图上的表示曲线.,图中，41等压吸气过程12是绝热压缩。耗功最大12”是等温压缩。耗功最小。12是多变压缩气缸冷却越好，压缩过程越接近等温过程，压缩机耗功越省。23等压排气过程空压机的实际压缩过程为多变压缩过程。,二、实际工作循环,1、影响实际循环的因素：（1）余隙容积的影响（2）进排气阻力的影响（3）吸气预热的影响（4）漏泄的影响由于以上损失的存在，使空压机排气量减小，耗功增加，效率下降,1余隙容积的影响用容积系数来衡量:余隙容积越大容积系数越小.2吸,排气阻力的影响用压力系数来衡量:一般后级比前级大.3吸气预热的影响用温度系数来衡量,压力比增高温度系数减小.4漏泄的影响用气密系数来衡量,漏泄越大,系数越小.,三容积流量和输气系数理论容积流量Vt与第一级的气缸工作容积,缸数,和转速有关.实际容积流量Vs要比理论容积流量小.两者的比值用输气系数=Vs/Vt输气系数一般在0.65-0.80范围内.压力比增加减小,四功率和效率指示功率:实际消耗的功率.功(实际循环包围的面积)乘以转速.理论功率:按照理论循环计算出的功率.包括等温理论功率和绝热理论功率理论功率与指示功率的比称为指示效率.等温指示效率=等温理论功率与指示功率的比.绝热指示效率=绝热理论功率与指示功率的比.等温指示效率绝热指示效率轴功率P:压缩机曲轴所得到的输入功率.说明书上或名牌上标注的是轴功率.,轴功率大于指示功率,两者的比叫机械效率mm=Pi/P等温效率T=PT/P绝热效率s=PT/P,五、多级压缩,并列气缸式,级差活塞式,单级与二级空压机理论工作循环,1,1,1,1,2,2,2,2,2,2,2,2,当压力比较大时采用多级压缩和级间冷却的原因：（1）降低排气温度，改善润滑条件一般固定式空压机排气温度不超过160，移动式不超过180（2）提高输气系数二级压缩时吸气容积由pa增长至oa（3）节省压缩功所节省压缩功为cbdec与opmno之差,（4）减轻活塞上的作用力只有尺寸较小的高压级承受高压船用空压机额定排出压力多在3MPa左右，一般采用两级。各级压力比的分配主要依据省功原则。因后级冷却效果差，吸气温度高，相对余隙容积大，所以后级压力比比前级小。,7-2活塞式空压机的结构和自动控制,CZ60/30型空压机是一种船用二级空压机，其排量为60m3/h，转速750rpm，一级额定排气压力0.64MPa，二级为3Mpa。活塞采用级差式，低压级安全阀开启压力0.7Mpa（比额定排出压力高15%），高压级安全阀开启压力3.3Mpa（比额定排出压力高10%）,1、气阀,空压机使用最普遍的是环状阀，本例低压级采用双环阀，高压级采用单环阀气阀的工作寿命是决定空压机检修周期的主要因素，而气阀阀片的升程对空压机的经济性和寿命有重要影响。气阀升程多在24mm之间，转速高及工作压力大则升程较小。本例低压级吸排气阀片升程为3mm，高压级为2.1mm,环阀结构简单,制造容易,通流面积大,便于顶开吸气阀卸载;运动导向摩擦力大,且阀片为了保证足够的刚性而较厚,质量较大,故转速不宜太高.多环阀片可以加大流通面积,适用大流量,但会出现不同步的现象,影响工作.网状阀片是将几圈环状阀片以若干径向条连成一体这样各环运动一致,导向摩擦力小,但结构复杂.蝶状阀强度高,阻力小,流通面积小,质量较大.用于低速小型空压机.对气阀的要求:关闭严密,启闭及时,阻力小,易加工,安装维修方便.撞击不要太大.,2、润滑,有飞溅润滑和压力润滑两种，本例采用飞溅润滑。气缸上部缸壁靠一级吸入管上的油杯每分钟滴入46滴油或通过连接管从曲轴箱中吸入部分油雾来润滑,3、冷却,有水冷和风冷两种，船用空压机多采用水冷。包括以下几方面：（1）级间冷却（2）气缸冷却缸壁温度一般比冷却水温度高1520，冷却水温一般为30左右，以免湿空气在壁面结露而造成水击（3）后冷却冷却至60左右即可，以减小排气比容，提高气瓶储量，减轻气压降低程度，并使排气中的油和水蒸汽冷凝而便于分离,（4）滑油冷却油温保持在50左右，以保持滑油良好的润滑性能，减轻油变质的速度安全膜的作用：管束漏气引起水腔压力过高时破裂水路堵塞时也可能破裂,4、气液分离气液分离器按工作原理分类：惯性式：利用液滴随气流运动时惯性较大过滤式：利用液滴直径较大吸附式：利用液体的粘性本例采用惯性式,5、卸载机构启动期间必须卸载，以减小启动电流。常用卸载方法：顶开吸气阀：使第一级吸气阀常开排气泄放：开启中间冷却器和气液分离器后泄放阀,二、活塞式空压机的自动控制,空压机的自动控制，主要包括：,1.自动起、停（一台2.5MPa起动，3.0MPa停车；另一台2.4MPa起动，2.9MPa停车。）2.自动卸载和泄放3.冷却水自动控制4.自动保护(电机过载保护,过电流保护,滑油低压保护,排气高温保护)5.自动供油,6-3活塞式空压机的管理,一、活塞式空压机的管理要点1、启动和停车启动：（1）一般性检查（2）检查曲轴箱油位（3）供给冷却水（4）全开通往储气瓶管路上的截止阀（1）非自动控制的压缩机，低压级设有卸载机构的应手动卸载，并开启各级排气端泄放阀（2）启动压缩机，观察启动电流和听声音（3）一切正常后，非自动控制压缩机手动停止卸载机构并由低至高关闭各级泄放阀停车：非自动控制压缩机先手动卸载，同时由高至低开启各级泄放阀，然后停车。,2、运行中管理要点,（1）润滑情况（2）冷却情况（3）定时泄水（4）排气压力和温度此外，应定时巡查是否有水、气、油的漏泄；各气阀盖处温度是否正常；是否有异常噪音等。3、检修保养注意事项（1）气阀的维护是否漏泄，升程和弹簧的强弱、弹性是否合适（2）润滑油的选择和更换（3）冷却系统的清洗（4）运动部件间隙维护（5）防止着火与爆炸,三、故障分析,1、排气量降低使理论排气量降低：（1）转速不够；如皮带打滑漏泄：（2）阀片变形，磨损不均，或接触面有污物；（3）阀座与阀孔结合面不严或忘记加垫圈；（4）阀弹簧未装或断裂，弹簧