过程流体机械课程设计指导书资料

1、过程流体机械课程设计指导书一、设计题目4L-20/8活塞式压缩机设计二、主要设计参数排气量：有效排气量 21.5 m 3/min进气压力：0.1MPa排气压力：0.8MPa轴转速：400 rpm(5)行程：240 mm气缸数：一级压缩1二级压缩1气缸直径：一级420 mm二级250 mm轴功率： 118 KW电机： 功率130 KW, 转速 730 rpm , 额定电压 380V排气温度：& 160 0c冷却水量：4吨/小时三、设计计算1、计算任务(1)对实际排气量，排气温度和功率进行复算。(2)主、从动皮带轮的设计计算。2、压缩机设计计算(1)结构型式及方案选择根据总压力比= 8,压缩机的级

2、数取两级比较合适。 本设计为固定式压 缩机，为了获得较好的运转平稳性，结构型式采用L型，而且I、n级采用(2)容积流量(排气量)的计算d2)Ln图1容积流量的计算双作用气缸。另外，压缩机采用水冷方式。1)理论排气量qvn1、qvn2的计算2D_ 222qvn=一L n (D d )L n (2D444式中 n压缩机转速 rpm 。2)实际排气量的计算qvqvnv式中 v V容积效率，V V =入V入P入T入l1其中入V容积系数，入V = 1-“(屋1) , a为相对余隙系数， 低压级o = 0.1 ,中压级a = 0.11 。 为名义压力比, 一般单级压力比e =34。n为膨胀指数。入p压力系

3、数，入p= 0.950.98入t温度系数，入丁= 0.920.98入i泄漏系数，入1=0.900.983)各级行程容积Vs的计算Vs n v(n为压缩机转速)(3)排气温度计算Td =Ts式中m 压缩过程指数，一般压缩过程指数取低压级m =(0.950.99)k ,中、高压级 m = k。注意：压缩终温不能超过160 0c(4)估算轴功率118 KW)1m jm ； 1 / m ；Nj =-n 1 sjvjPsjVsj- j(10/ j j 160mj 1本设计中，1 对和1+ 0j均取为1 。2、皮带传动设计计算已知条件：P = 130 KW , n1 = 730 rpm , n2 = 40

4、0 rpm(1)求计算功率Pd kAP本设计为软起动，连续工作，工作时间16h,查表可得 kA, B kA = 1.3由此可得pd1.3 130 169KW(2)由计算功率 pd和小带轮转速n1选带的型号，选 SPC型窄V带。(3)带轮直径计算1)初选主动轮基准直径dd1400mm由i nl 730 1.825,可计算出从动轮直径dd2n2400 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document dd2 idd1730mm2)验算带速SPC型窄V带速范围是 525m/sV1dd1n1 1200a(6)求V带根数ZzPd(pk kip0)k式中 k包角系数ki

5、长度系数，卞!据内周长度Li查表得到。k材质系数，对于棉帘布和棉线绳结构的，取k=0.75 ,对于化纤线绳结构的取k=i。P0 单根带许用功率值。P0 计入传动比影响时，单根带所能传递的功率增量。P0 =0.0001 Tni , T是单根带所能传递转矩的修正值，可通过查表得到，n1为主动轮转速。(7)单根带的预紧F0 500%25 1) qV2Vz k式中 q带单位长度的质量，Kg/m ,查表可得。V 带的线速度。(8)轴上的压力Fz 2F0 sin- z 2四、压缩机结构设计图2 L型空气压缩机本课程设计所设计的压缩机是如图2所示的L型空气压缩机。其主要零部件包括气缸、活塞、吸气阀、排气阀等

6、。1、气缸(1)基本结构型式采用双作用式铸铁气缸，冷却方式为水冷，不采用缸套。(2)气阀在气缸上的布置要求气阀在气缸上设置的通道截面尽量大，气流阻力小以及安装检修方便。气缸顶部的两个气阀在气缸盖上作轴向布置，底部两个气阀作倾斜布置。图3气阀在缸盖上的布置图4气缸壁厚(3)主要尺寸 140 mm进气口和出气口直径气缸壁厚L1=1416 mm L2=1214 mm机身壁厚工作面1416 mm非工作面1214 mm要求壁厚均匀，美观，便于铸造。2、气阀进气阀和排气阀均采用标准件。目前压缩机都使用随管路中气体压力变化而自 动启闭的自动阀。本设计采用的是结构较简单，制造容易的环状阀。图5 环状阀图6填料部件3、活塞活塞分为桶形活塞、盘形活塞、级差式活塞、隔距环组合式活塞和柱塞等几种。本设计采用的是盘形铸铁活塞，两端壁间按直径大小配加强筋38条，筋不能与毂部和外壁相联。4、活塞环要求密封可靠并耐磨