ZW天然气压缩机之欧阳理创编

1、弋 B稣ANHLl LAiVERSITY OF SCIENCE & TECHNOIJX; Y时间：2021.03.05福反目：ZW? 5/1? 15天魅压拓机该针院(A)/机械工程修院仓1J作：欧阳理修号：犒导微师：2012耳6月7日安戳理工女曩锦I!覆针(人)任务车机械工程禽院(M)学号2010305734学生姓名专业(班级)题目ZW-5/1-15天然气压缩机设计Q Q敝aoeS.&9n型一201480人气第O力M吸排一定设计要 求工 作量£第一章概述51.1 层儒机的今类及命名51.2 层脩机的表璋箱构61.3 活象乐馆机的优丘61.4 月普家焉痞机的掀点71.5

2、 活家式层箔机的工作原理 8第二章总体被针92.1 读针涪家式层循机注符合必下品瘵原则92.2 层箔机的驱瀚92.3 层痞机的衿速和行程的确定102.4 层循机的说计备件及要7ft 11第三章蓼力针算1231稽构形式鸟方磔迄挥 121.1.1 针算总篇力比121.1.2 迄荐孤赦121.1.3 压力比今余已133.2 确定汽杠直役13321针篇容叙余赦133.2.1 确力系赦13323确层泯度系赦13324确4泄露系赦14325确5容叙？数卑14326确层祈水系赦心143.2.7 确空各7行程客叙143.2.8 确定.各级汽枉直役，行程和宴嫁行程容望143.3 针算涪It力153.3.1 修T

3、F各怨公爰焉力153.3.2 修正后各怨郴泯度163.3.3 计尊汽枉实除吸徘篇力163.3.4 涪家力的计算173.3.5 针算轴功卑畀迄纪电机 17第四章幼力针篇184 1针篇第一列的横住力194.2 计篇各列唐瘵力20421隹夏唐瘵力20422叙移唐擦力204.3 计篇第I列俸力20431第I怨盖侧的俸力204.3.2 一级轴侧的花俸力224.3.3 针篇第I列粽合活家力及切向力 24第五章曲轴鸟逐杆的计篇 265.1 I怨旖塞辅尺才265.2 曲袖箱构尺寸的确定275.3 陶杆尺寸的确寸28卷考攵献29妥徽理工共燎磔程毅计(论攵1咸债许定熬30第一*掩述压病机是一种用于任痞俸，借以提宙

4、花俸的机械。电的种类很多，用迤广盗，压拓机己匿怎 (3氏益疥各个梆门中的箜要通用机械。息化工或产申，隹夏 式 层循机己战怎矣被备，根倨焉拓机的原理，机可今签“容张式"和"幼力式"鬲 共类。焉拓机的 种类和形式很多，耒同层领机的稽构和特丘差剔很 A,因而曳适用的 畅合、住饨、造价、尺寸唾逼尊指 栋也相爰甚逐。1?1压摇机的今矣4命名按工作原理按工作腔中运动件或气流工作特征按工作中运动件结构特征容积式往复式活塞式柱塞式隔膜式回转式双螺杆式单螺杆式涡旋式r罗茨式滑片式滚动活塞式螺旋叶片式单齿转子式液环式三角转子式动力式离心式叶轮式轴流式旋涡式喷射式喷射式1 ?2禺精机的

5、基痒倍构曳俎咸可以今范三个梆今臭碎梆今；包括机身、申俸、曲轴、遥列、十常头彳反就，曳作用 臭传遢瀚力。遵接欢砒和%杠部今。花枉梆今：包括扛、占眼活家、镇料应及妥置在花杠上的徘逼调节裟置著部今，曳作用是形咸压 信客叙和组织俸泄偏。籀助梆今；包括冷淑器、彳爰冲器、液体 3、南器、谑 惰器、妥全冏、油泵、注油器及各种管跆系使，这些 梆件是保证层箔机正2运移。1? 3信家%精机的储止1、活家层儒机的适用层力范 ？广，不论（If A /J2、活塞层拓机的藏数隼再，隼儒轮电嗖劳 '3、适拓槌强，即徘花范国辍广，且冢爰焉力夸低 范国和制冷耋要允：,4、活家层领机的可矩修住强/5、活家层儒机对材料要氐

6、，多用普通铜铁材廉，6、活塞层馆机技求上较怎就参，望产使用上叙累7、活塞层循机的裟置系使比轶简事。1? 4话家杀精机的祕V £1、移速亲峦，机器共而喳/2、嵇构巫裔，易损件多，脩修逼共，3、徘花亲逐造就花洗脉幼，4、运轻时帝轶共取钳。,物滋达副所需篇力,影嗔，滋适答轶广阔的篇力料，加工薇容易，造价也轶低了丰富的残验,咸窗溢用锁广、望产枇嗖锁活塞式压领机在各种恸合，特剔是惠中小制冷范国庆共的一种机型。1? 5话家式禺晞机的工作杀理活家以下止止向上运幼，吸、徘汽冏处于关冈状态，先传在密闻的比枉申被压痞，由于枉客幸艮 遂渐铭4则焉力、温度遂渐笳峦直至花捉内体参力与排焉力相著。层拓过程一殿彼

7、看作是尊烦过程O徘花过程活塞维向上移幼，致使扛!5的花俸焉力共于桶花层力，则徘九阀什启，先林尬的花俸在话家的推幼下尊层桶出九杠进入徘管道，直至活家运幼别上止丘0此讨由于桶九冏禅簧力和冏片碎身箜力的作用，徘九冏采闭糅气辖束。至此，层拓机完就了一个由殴、庄拓和徘花三个过程钮启攵的工作循琢。此后，涪塞乂向下运 钟，唾衣上述三个过程，矗此周而夏胎地进行循球。迂就是焙塞式制冷层拓机的理想工作过程鸟原理。第二章息体祓针1.1 试针沽家式压铭机走符合皿节基痒原则(1) 足用户提出的排九嗖、徘花焉力 M及笥关使用 条件的要戊，(2)零足够g的使用寿冷(溢理解怎篇拓机需要共修彼迫停耳的次歆);(3) 零凌的运移

8、益疥仪；(4) 笥艮的幼力年衡槌;(5) 矩护检修方便，(6) 尽可饨采用新材构；(7) 制造工艺彳生艮商/(8) 机器尺寸小。2? 2压精机的福区劭活家式层拓机的驰幼包括驰幼机和传幼裟置，凉筱针中叙采用电幼机驰幼，这是嫁合考虑使用部门的幼力 裟置，压«机的功卑和移速、工作条件束迄层的形式。2? 3压馆机的矜速和行程的确足移速和行芯的迄取对机器的尺寸、质嗖、制造琏易和就碎笥唾共影响，并且区直接影响机器的数事寿 金和幼力特槌。活塞式压痞机针申惠一定的畚赦和使用条件下，耆屯盗考蛊迄择适宜的话馥年物速度。讥： 涪塞年物速及的宙低，对运幼几件中的唐擦和JT损具笥直接的影响，对九扛内的工作炷程

9、也很帝O 活塞速度过篇花阀惠汽杠上璋以得创足够的安喙&a,所以花冏管道申的猱力损失很共，功率的 消耗及排花泯度符会过峦，产唾影响压拓机运移的it疥型和使用住。微更和小更庄拓机笛使嵇构繁冰而 E滋痕用轶小 行程，虽笥轶焉瓢速，俚涪塞年射速度却轶低，E帝2m/s左右，在一层的速疫下，活塞行程的迄取鸟下列fi t < /(i)桶九耋的共小/徘逼共者行程溢取得g些，反而则要K一些。(2)机器袪枸瞿式：考虑别层机的使用和赧护 冬件，对子垦式、V式、W式、 扁式普嵇拘，活塞行求筮宜取的过衣。(3)行程的确建式中S一活塞行程A?系赦，曳值在0.0620.095之间P一焙塞力(呢J则 S = (

10、0.062 0.095 )八2398 = 0.096 047 m 之 间取 S= 100mm挎速的确厨近代层循机的移速n通2惠下列范国：微更和小更1000? 3000 (瓢/今J中型500? 1000 (移/今J共更250? 500 (需/今J取n=750瓢/今2? 4廉铭机的皱针条件&要求篇在一定的关系，余物t合庄拓庄拓机的孩力针篇是根11%俸压力客积和温度之间机的具俸持住和使用要 Tft而at行的。其目的是要Tft得到最味力的藏力参赦（各级的吸徘温度，所消耗力1和适宜的殳要箱构尺寸（话塞行程、汽杠直役罟JO己后：筱计备件：VW-2.5/2-40天金名花压循机排 体叙：Vd=2.5m

11、3/min层拓个质；天花吸花焉力：Pi=0.2MPa （他压）桃花层力：P2= 4 MPa第一级进花泯度：20第二怨进扎谥度：25吸入俸的相对湿度，A>=0-8第三章兹力计耳3? 1修构形式鸟方秦适曾3±1针算总禺力比Et=P2/Pi=4/0.2=20根倨总篇力叱卷20,禹拓机的级赦取鬲级比较 合适，而且采用规作用、：名扛，另外压拓机采用水冷方 式。31 2适林金艮救z=23-1-3压力比今总&=&=(& )"2 = (20)1/2=4.47各级徘九层力比列索监下级次名义进气压力 (105Pa)名义排气压力 (105Pa)压力比£I2

12、&944.47II8.94404.473? 2福足汽林JL栈 321针算泾钦集嶷取金隙俸叙指赦a 1= 0.1 a 2=0.12由攵献黄得他孩指赦鬲 k=1.3,各怨膨胀过程的著端 止犒赦m怎mi=1.186m2= 1.225客幸艮系赦人,=1-/尹"-1)入 vi=l-0.1 X (4.471/1186-1)=0.747，入 后 1-0.12 X (4.471/L225-1)=o.713322确足压力金概i祀工机器可取323确足41戏集救圭祀工机器可取入TI=0.92，入T2=0.92324虢定泄等系就各级各部儒相对泄露系赦值1II填料10. 0060. 001110. 0

13、010. 001气阀I0. 020. 02110. 020. 02活塞环I0. 060. 06II0. 060. 06XV0. 02760. 027人=1/(1+2300. 9730. 973取 A, LI= 0.973 入 L2=0.973325确足客It致卑326斥足祈水系就人第一级无水新出，故福i1占7>20时,PJ/=2337Pa;由 72=25 矽时Psu2=3 167 Pa 则 /327硝足冬金戊行桂零彳散328确足各级泥缸克栓，行桂卖绘行桂客张己后彝速n=750i7min,取行程s= 100mm湍话塞年物SH300.1x75030=2.5m/ s取活家杆直往d=30mm,得

14、根倨汽杠直役标帝,张#-90八，实嫁行京客张活家备数血A.=-DA-d 2= X0.192-X O.O32 = 0.056/n2 p，2 级次424小 12V. d1 12x0.001210.032 心ZX =和a + =j+ = 0.0903/n同理， 岔2 3.14x0.12,根力岛汽杠直役栋帝，（普怎2=92 ;实豫行程容叙V1= （-D； -d2） s = （X0.09222 -42X0.032） X0.1 = 0.001264m活塞韦数张总A =-D-d 2 = x 0.0922 一一 x O.O32 = 0.0126m2P 2 -424°考憩创（§港值鸟针篇值之

15、间笔麦值，这里采用播持压力比筮支,调卷相对金隙俸张的方法，利用下式计篇计篇得新的客泡系赦签卷=0.684，入，2 -685再通过下式针篇新的相对金隙得新的相对金隙a =0.12,? =0.133? 3针耳沽家力II3.3.1修正各怨公差花力计算行程容积0.005130.00121实际行程容积0.00560.00126修正系数P k11.048A+i1.048名义进气压力Pk (bar)28.94A* =AAi* (bar)29.37名义排气压力P2k (bar)8.9440P* = 0k+P?k (bar)9.3741.92修正后名义压 力比£ = &/ 用4.6854.39

16、7332修正后冬假九d戏级次压力比£一吸度 .绝热系数k&尸排气温度Td(K)Td(C)I4.6852931.31.428418145II4.3972981.31.4074191463? 3? 3针耳汽林卖除处排九廉力式&中Psi, Psi场i级的名丈和燮嫁吸花压力Pdi, Pdi飞i怨的名丈和实陈桶花压力级 次修正的工程压 力(xlO5)相对压力损 失1-Os1+Od实际工程压力(xlO5)实际压 力比£PsPd&6dPsPdI29.373.860.9621.061.9249.9325.162II9.3741.922.240.9781.049644

17、3.64.7583? 3? 4话家力的针算索 盖侧和抽侧活家工作血叙级次轴侧/ F 每=冷-前4盖侧/肿4 =-D 24IA 计=0.0276礼尸0.0283IIAh2=0.00594人 2=0.00664止也花伟力针篇在庄拓机实嫁时，假定逐杆(我涪家杆J爰拉伸时签正o爰在、时怎负O列次内止点/kN外止点/kN1 -1Ao =21.97Fcx = -PdA + PAl=-22.8H-H?F32 Pd2A2 Ps2Ac2=19.81巴 2 = 一几 2 人 2 + Psln =-23.503? 3? 5针耳余由功卑符迭舱电机各级犒亦功卑窗总的指亦功率怎黄过程洗俸机械，取机械致痒%=0.90，所同

18、轴功痒 取电机功率金度0.1，则电幼机功卑务 根据电幼机栋帝，可冕功隼务 45kW的电机。可迄电钳机的更号签 Y280M-8 o第四章材力针耳钳力针算的目的在于针篇层箔机中的作用力，确"编机所需要的他轮柜“【及各种形式层拓机世悄 力。横住力宛的年衡情况初步筱计层痞机所 需的表砒层拓机申作用力的今祈，足 aL行压信机魁件强度 和刚应计篇得一局，也足利弗迂些力对恋拓机裟置彭响的臭砒。禹拓机巾殳要的作用力韦俸力，曲棉逐梆机构运幼时产望的横世力和唐瘵力。曲柢it杆机构示噫囹4? 1针算第一科的横性力隹衣惬般力今怎一阶彳2夏怅住力和二阶隹衣怅仪由上章针篇可扣瘁层拓机最共的活家力窗23.50kN

19、,黄素可迄用的隹夏运幼构件的质逼叫=叭,屯取逐希g度几"/4,曲偈受辗角速度mi 3.14x750” 一co = = = /S.5raa / s“3030o曲柢耀旋移g优一 a型=50讪隹夏怅住力针篇家a / 0cos ar + 0.25 cos 2aI =和 7 沪（cos a+ 0.25 cos 2a /kN01.250026.96101.219726.306201.131224.397300.991021.374400.809417.457500.599312.926600.3749&08670015053.24680-0.0612-1.3290-0.250053921

20、00-0.4085-8.81110-0.5335-11.506120-0.6250-13.48130-0.6862r -14.8140-0.7226-15.585150-0.7410-15.982160-0.7481-16.135170-0.7498-16.172180-0.7500-16.176190-0.7498-16.172200-0.7481-16.135210-0.7410-15.982220-0.7226-15.585230-0.6882-14.8240-0.6250-13.48250-0.5335? 11.506260-0.4085-8.81270-0.25005392280-0

21、.0612-1.322900.15053.2463000.3749&0863100.599312.9263200.809417.4573300.991021.3743401.131224.3973501.219726.3063601.250026.964? 2针耳备科寿摭力取彳U瘵力怎总厚猱力的65%422教辖春擦力取旋移唐擦力签总旋需唐瘵力的 35%4? 3针算第I刊气体力4? 3? 1第I微JL饲的九悴力各过程压力针篇公式5:庄循过程：膨胀过程:气体力: 金隙行程；$0=0.12x100=1亦“涪家张九=0.0283",层拓及膨帐过程的多变描裂可取卷心 1应，盖侧的吃俸力

22、卷负 值。针篇嵇累见下热,第I级盖侧的伟力针篇家曲 柄 转 角 a/O塞位移活/mm - cosa)+ 彳)s2a)(l-cc膨胀过程/barPi =y进气过 程P. = Ps压缩过程/barPi =ps(s+s。) ”排气过程 /barPi = Pd气体力/kN£ =叭009. 932-28. 1100. 9459. 078-25. 69203. 7457. 197-20. 37308. 265. 337-15. 14014.283. 921. 924-5.445021.5251. 924-5.446029. 6851. 924-5.447038.4151. 924-5.44804

23、7. 3751. 924-5.449056. 251. 924-5.4410064. 741. 924-5. 4411072. 621. 924-5.4412079. 6851. 924-5. 4413085. 8051. 921-5. 4414090. 881. 924-5.4415094. 861.924-5. 4416097.7151.924-5. 4417099. 4251. 924-5.441801001.924-5.4419099. 4251.936-5. 4820097.7151.972-5. 5821094. 862. 034-5. 7622090. 882. 128-6. 0

24、223085. 8052. 259-6. 3924079. 6852. 439-6.925072. 622. 683-7. 5926064. 743.013-8. 5327056. 253. 462-9.828047. 3754. 084-11. 5629038.4154. 95814. 0330029. 6856.2139.932-28. 131021.5259.932-28. 132014. 289.932-28. 13308. 269.932-28. 13403. 7459.932-28. 13500. 9459.932-28. 136009.932-28. 14? 3? 2 一怨余各钏

25、的气悴力活家幸艮活家张4A = 00276肿，曳金畚赦同盖侧，轴侧花傣力签正值。针篇箱事见下熬，曲 柄 转 角 a/O活塞位移/mmXi = r(l + cosa) +膨胀过程/barp.=Xi + So进气过 程P, = Ps压缩过程/barp.=0(三3X + %排气过 程/barPi = Pd气体力/kNR =叭_(1 _ J1 J sin a) A01001. 9245. 311099. 051. 9445. 3652096. 252. 0035. 5283091.7352. 1075.8154085. 7052. 2626.2435078. 4352.4796. 8426070. 2

26、552. 7757. 6597061.5053. 178. 74980 2. 5253. 710. 2129043. 654.4112.17210035. 165. 3679. 93227.41211027.39. 93227.41212020. 2559. 93227.41213014. 169. 93227.4121409. 19. 93227.4121505. 139. 93227.4121602. 2859. 93227.4121700. 579. 93227.41218009. 9329. 93227.4121900. 579.425. 9442002. 2858. 07722.29

27、32105. 136.51217. 9732209. 15. 08614.03723014. 163. 9411.9245. 3124020. 2551.9245. 3125027.31.9245. 3126035. 161.9245. 3127043. 651.9245.3128052.5251.9245. 3129061.5051.9245. 3130070. 2551.9245. 3131078. 4351.9245. 3132085. 7051.9245. 3133091.7351.9245. 3134096. 251.9245. 3135099. 051.9245. 31360100

28、1.9245. 314? 3? 3计算第I刊徐命活家力及切旬力将同一曲揭瓢角a下的怅住力/、往夏唐瘵力R、及九体力P （轴侧和盖侧1进行相套向，7ft出综合活塞力勺，魅后按下 式针篇出切向力第I级粽金焙家力及初向力曲柄转角惯性力/kN往复摩擦力/kN气体力综合活塞力/kN函数2 sin 2a切向力/kN轴侧(+) /kN盖侧(-)/kN? in +J1-才 sin, a026.960. 5215.31-28. 14.69100. 001026.3060. 5215. 365-25. 696. 5020. 21641.4072024.3970. 5215. 528-20.3710. 0760.

29、42264. 2583021.3740. 5215.815-15. 112.610. 60917. 6814017.4570. 5216. 243-5. 4418. 7810. 767514.4145012.9260. 5216. 842-5. 4414.8490. 891413. 236608.0860. 5217. 659-5. 4410. 8260. 976810.575703.2460. 5218. 749"5. 417. 0761.02207. 232801.320. 52110.212-5. 443. 9731.02884. 0879053920. 52112. 172-

30、5. 441.8611.00001.8611008.810. 52127.412-5. 4413. 6830. 940712. 87211011.5060. 52127.412-5. 4410. 9870. 85709.41612013.480. 52127.412-5. 449.0130. 75516. 80613014.80. 52127.412-5. 447. 6930. 64064. 92814015.5850. 52127.412-5. 446. 9080. 51803. 57815015.9820. 52127.412-5. 446. 5110. 39082. 54416016.1

31、350. 52127.412-5. 446. 3580. 26131. 66117016.1720. 52127.412-5. 446. 3210. 13080. 82718016.1760. 52127.412-5. 446. 31700. 0019016.1720. 52125. 944-5. 484.813-0.1308-0. 6320016.1350. 52122. 293-5. 581.099-0. 2613-0. 28721015.9820. 52117. 973-5. 76-2.284-0.39080. 89322015.5850. 52114.037-6. 02-7. 047-

32、0.51803. 6523014.80. 5215.31-6. 39-15. 359-0.64069. 83924013.480. 5215.31-6.9-14.594-0. 755111.0225011.5060. 5215.31-7. 59-13. 265-0. 857011. 3682608.810. 5215.31-8. 53-11. 509-0. 940710. 8272705.3920. 5215.31-9.8-9. 361-1. 00009. 3612801.320. 5215.31-11. 56-7. 049-1. 02887. 2522903.2460. 5215.31-14

33、. 03-4.953-1. 02205. 0623000. 5215.31-28. 1-14.183-0. 976813. 854&08631012.9260. 5215.31-28. 1-9. 343-0. 89148. 32832017.4570. 5215.31-28. 1-4. 812-0.76753. 69333021.3740. 5215.31-28. 1-0. 895-0.60910. 54534024.3970. 5215.31-28. 12. 128-0. 4226-0. 89935026.3060. 5215.31-28. 14. 037-0. 2164-0. 87

34、436026.960. 5215.31-28. 14.69100同理，可保此针篇出第II列%俸力第JL*曲纳鸟直杵的针耳5.1 I怨沽家伏尺a活家锚材料迄用20铜，话家锚的尺寸，根器 冢共活家力几腺作 用下活家锚投彩工作熬面上的祎 用比层"7初步确定后，按需曲和审切作用 横核其强度。J/o>A，锁共活家力取II级外止止花俸力 w23.50kN遂杆轴承衣度岱 (1.1? 1.4 ) d,取/0=1.2J活家锚祎用比在、k w 150? 250 Kg/cm2，取"7=200 Kg/cm21.2d2 >a=>d> 3.161cm则幻200x9.8? ?取活

35、家锚直役d=32mm活塞辅内役do=(O.6 ? 0.7) d=(0.6 ? 0.7) X32= 19.2? 22.4mm,取 亦=20mm活塞锚衣度=(0.8? 0.9) 尸(0.8? 0.9) X190=152? 171mm，取 / z = 160mm5.2 曲抽修构尺寸的虢定臭于以上几顼要Tit,对于曲金易轴殳要尺寸初步确曲柢的殳要尺寸曲柢赫直徙DP取锁共值怎II怨什止丘传力，P=23.50kND = (4.6 5.6)" = (4.6 5.6)x- = 7.123 &672cm取枭=80mmi轴须直役Di均二(ll.l)D = (ll.l)x80 = 80 88imi

36、 取 为/=85mm柚须衣度：根倨迄取袖承竟度踣共些曲棉彦度t:/ = (0.7 0.6) > =(戌7 0.6)x80 = 56 48mm 取 f=50mrn曲侧宽及hh = (1? 2 1.6)D = (1.2 ? 1.6)x80 = 96 128mm 取仁20mm曲棉g徙R曲轴磁度横核签使计篇简草，对曲东山的爰力精况丸作监下简化<Cz U对寸多丈条曲轴，作卷在殳轴条中丘处彼切开的今段简丈粱考虑；2）逐杆力张彳作用惠曲桶赫中丘处，3 J曙去？移惬槌力，4）曙去曲轴囱唾。曲轴的材料是球#需铁，r = 20-25MPa，所以It足强 及要求5.3 直竹尺a的确定殳要尺寸针篇家序号名称单位公式参数的选择和计算说明1最大活塞力PN23500由表知2曲柄半径RmmgS00=50 2 2已知S=1003连杆长度Lmm7 R 50 “八 L = 200mm2 14A=-已知44大头孔直径mm855曲柄销直径Dmm8()已知6小头衬套直径dmm32取活塞销直 径7小头衬套宽度bmmZ? = (1 -1 ? 4) = 35 mm8小头衬套厚度Smms = (0.06 0