空压机考试题及答案

空压机考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在容积式空压机中，决定理论排气量的关键参数是（）。A.进口空气密度  B.气缸工作容积  C.电机转速  D.冷却水流量答案：B2.螺杆空压机主机阴阳转子最常用型线为（）。A.对称圆弧  B.不对称摆线—圆弧  C.点对称抛物线  D.渐开线答案：B3.下列关于等温压缩效率η_iso的表述，正确的是（）。A.与冷却水量无关  B.恒小于绝热效率  C.可用于评价冷却效果  D.只适用于离心机答案：C4.活塞式空压机排气阀呈舌形片状，其主要失效形式是（）。A.点蚀  B.低频疲劳断裂  C.高温蠕变  D.电化学腐蚀答案：B5.变频螺杆机采用V/F控制时，低频运行最易出现的问题是（）。A.主机咬死  B.油气分离器击穿  C.电机磁饱和导致电流畸变  D.最小压力阀共振答案：C6.按GB19153-2019，风冷螺杆空压机能效限定值（3级）机组比功率应≤（）kW/(m³·min⁻¹)。A.7.3  B.7.8  C.8.3  D.8.8答案：C7.离心空压机发生“喘振”时，最先反映该现象的参数是（）。A.轴承温度  B.出口压力突降  C.进口真空度  D.冷却水温升答案：B8.喷油螺杆机排气含油量超标，最先应检查（）。A.油细分离器滤芯  B.温控阀芯  C.最小压力阀弹簧  D.进气阀膜片答案：A9.活塞式空压机采用多级压缩的主要目的之一是（）。A.降低活塞力  B.提高容积效率  C.减少余隙影响  D.降低排气温度答案：D10.下列密封形式中，适用于高压差干式螺杆机的是（）。A.迷宫+碳环  B.机械端面  C.油膜螺旋  D.O形圈答案：A11.空压机站采用母管供气时，缓冲罐容积可按最大单台机（）的排气量计算。A.5s  B.10s  C.20s  D.30s答案：C12.若环境大气压为101kPa，温度为20℃，则1m³自由空气在标准状态（0℃，101.325kPa）下的体积约为（）Nm³。A.0.93  B.1.00  C.1.07  D.1.12答案：C13.离心机采用可调进口导叶（IGV）主要是为了（）。A.防喘振  B.变工况调节比功率  C.降低启动电流  D.减少轴向推力答案：B14.空压机余热回收热水系统中，板式换热器一次侧设计流速通常取（）m/s。A.0.3  B.0.8  C.1.5  D.2.5答案：B15.对同一台微油螺杆机，若排气压力从0.7MPa升至0.9MPa，理论上轴功率增加约（）。A.5%  B.9%  C.13%  D.20%答案：C16.活塞环开口间隙过小将导致（）。A.窜气  B.环断裂  C.咬缸  D.排气阀积碳答案：B17.采用VSD控制的空压机群，集中控制器最常用的算法是（）。A.线性规划  B.遗传算法  C.等边际法则  D.模糊PID答案：C18.根据ISO8573-1:2010，颗粒等级“24-”表示每m³压缩空气中，1～5μm颗粒数不超过（）。A.10  B.100  C.1000  D.10000答案：D19.下列冷却方式中，对防止离心机喘振最不利的是（）。A.级间冷却  B.末级后冷却  C.进口喷雾  D.冷却水温度过低答案：D20.若空压机站采用夜间储气、日间放气策略，储气罐容积计算公式中“有效放气量”需除以（）。A.大气压  B.最低允许罐压  C.压差  D.最高罐压答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选少选均不得分）21.导致螺杆机排气温度高的原因有（）。A.冷却器堵塞  B.油量不足  C.环境温度高  D.进气过滤器脏堵答案：ABCD22.下列属于容积式空压机的有（）。A.滑片式  B.液环式  C.隔膜式  D.轴流式答案：ABC23.离心空压机中间冷却器设计需考虑（）。A.压降  B.露点腐蚀  C.热应力  D.水锤答案：ABC24.关于空压机变频改造节能效果，正确的有（）。A.与负载率成正比  B.与压力带宽度成反比  C.与管网泄漏成正比  D.与卸载时间占比成正比答案：ABD25.活塞式空压机排气阀弹簧刚度不足会引起（）。A.延迟关闭  B.反向窜气  C.阀片冲击  D.排气温度升高答案：ABCD26.喷油螺杆机润滑油需具备的性能包括（）。A.抗氧化  B.抗乳化  C.高黏度指数  D.高闪点答案：ABCD27.下列措施可降低空压机噪声的有（）。A.加装进气消声器  B.机壳贴阻尼材料  C.提高转速  D.建隔声罩答案：ABD28.对同一离心机，发生喘振的边界与（）有关。A.进口温度  B.气体分子量  C.转速  D.出口管容积答案：ABCD29.空压机站压缩空气干燥机选型需依据（）。A.压力露点要求  B.流量  C.进口温度  D.环保制冷剂答案：ABC30.下列属于GB/T3853-2017《容积式压缩机验收试验》规定的试验项目有（）。A.容积流量  B.轴功率  C.噪声  D.振动答案：ABCD三、填空题（每空1分，共20分）31.标准状态下，空气的气体常数R=________J/(kg·K)。答案：28732.螺杆空压机主机啮合间隙一般控制在________mm以内。答案：0.03～0.0833.按经验，活塞式空压机余隙容积每增加1%，容积效率下降约________%。答案：2～334.离心机扩压器的作用是________动能转化为________能。答案：动；压35.喷油螺杆机排气温度一般控制在________℃以下，以保证润滑油寿命。答案：10036.空压机比功率单位kW/(m³·min⁻¹)中，“m³”指________状态下的体积。答案：吸入37.储气罐安全阀开启压力应为罐体设计压力的________倍。答案：1.05～1.138.变频空压机在30Hz运行时，若维持相同排气压力，其轴功率约为50Hz时的________%。答案：45～5039.活塞式空压机气阀阀隙流速通常取________m/s。答案：30～5040.干燥机用压力露点表示，级别“Class3”对应露点≤________℃。答案：−2041.离心机采用可倾瓦轴承的目的是提高________稳定性。答案：高速转子42.空压机余热回收中，1kWh电最终可产________kWh热量（经验值）。答案：0.7～0.843.根据GB50029，空压机站机组间通道宽度不应小于________m。答案：1.544.喷油螺杆机最小压力阀开启压力一般设定为________MPa。答案：0.445.活塞式空压机采用铸铁活塞环时，环槽侧隙为________mm。答案：0.05～0.1546.离心机转速提高10%，压头理论增加________%。答案：2147.空压机进口过滤器压降每增加5kPa，能耗增加约________%。答案：248.隔膜式空压机膜片材料常用________橡胶。答案：聚四氟乙烯复合49.空压机站夜间储气量计算时，若允许压降0.2MPa，则1m³罐容可提供________Nm³自由空气。答案：2.050.等熵指数κ=1.4时，空气绝热压缩终温公式为T₂=T₁×(p₂/p₁)^________。答案：0.286四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）51.螺杆空压机阴阳转子齿数比越大，接触线长度越短。 (  )答案：×52.离心机发生飞动现象时，可先降低转速再迅速升速以消除。 (  )答案：×53.活塞式空压机采用级间冷却可降低排气温度并节省功率。 (  )答案：√54.喷油螺杆机润滑油温度越低越好，可延长寿命。 (  )答案：×55.空压机群集中控制时，优先运行高效机属于“等边际”策略。 (  )答案：√56.离心机进口导叶关小后，流量减少但压比升高。 (  )答案：√57.储气罐安装在干燥机后可减少脉冲，但对露点无影响。 (  )答案：×58.空压机噪声测量应距机组1m、高度1.5m处取多点平均。 (  )答案：√59.液环式空压机可抽除含有液滴的气体，但真空度较低。 (  )答案：√60.变频改造后，若管网泄漏量大，节能率将显著下降。 (  )答案：√五、简答题（共30分）61.（封闭型，6分）简述喷油螺杆空压机三滤更换标准周期及依据。答案：进气滤芯每2000h或压降达5kPa更换；油滤芯每1000h或压差报警更换；油细分离器滤芯每3000～4000h或排气含油量>3mg/m³更换。依据：制造商手册、GB/T25630、运行工况粉尘及温度修正。62.（开放型，6分）某离心机站夏季出口压力下降0.03MPa，分析可能原因并提出诊断步骤。答案：原因：1.进口温度升高导致密度下降；2.冷却水温高使级间温度升高；3.过滤器堵塞；4.管网需求突增；5.转速未随温度补偿。诊断：1.记录进口温度、湿度、冷却水温；2.测进口真空度、出口流量；3.检查IGV开度与转速；4.比对性能曲线；5.做喘振线验证试验；6.清洗冷却器/更换滤芯；7.调整转速或导叶补偿。63.（封闭型，6分）写出活塞式空压机排气温度计算式并说明各符号含义。答案：T₂=T₁×(p₂/p₁)^((n−1)/n)，其中T₁—进口温度(K)；p₁—进口压力(Pa)；p₂—排气压力(Pa)；n—压缩过程多变指数，喷油冷却时n≈1.3。64.（开放型，6分）说明空压机余热回收热水系统“二次换热”优点及设计要点。答案：优点：1.保证空压机油路封闭，无漏水风险；2.可产生高品位热水；3.油路温控阀独立。设计要点：1.一次侧油温>90℃，二次侧水温≤60℃防垢；2.板式换热器一次侧流速0.8m/s，二次侧1.0m/s；3.设置旁通温控阀，油温<70℃时旁通；4.一次侧用不锈钢316L，二次侧可用304；5.膨胀罐、安全阀按GB150设计；6.系统压降<50kPa，避免回油背压高。65.（封闭型，6分）列出GB19153-2019规定的比功率测试条件。答案：1.环境温度20±5℃；2.冷却水进口温度≤30℃；3.电源电压±5%额定；4.机组稳定运行≥1h；5.排气压力为额定值±0.02MPa；6.测量仪表精度：电能0.5级，流量1.5级，压力0.4级；7.取三次平均，偏差<2%。六、计算题（共30分）66.（基础计算，8分）一台两级活塞式空压机，一级缸径300mm，二级缸径180mm，行程200mm，转速600r/min，容积效率η_v=0.82，求理论排气量（吸入状态）。答案：单缸每转工作容积V_s=π/4×D²×S一级V_s1=π/4×0.3²×0.2=0.01414m³二级V_s2=π/4×0.18²×0.2=0.00509m³双作用，两级均双缸，每转排量=2×(V_s1+V_s2)=2×(0.01414+0.00509)=0.03846m³每分排量=0.03846×600=23.08m³/min理论排气量=23.08×0.82=18.93m³/min67.（综合计算，10分）某微油螺杆机额定排气量20m³/min，排气压力0.8MPa，实测机组输入功率125kW，求：(1)比功率；(2)若年运行6000h，电价0.7元/kWh，求年电费；(3)若改造后比功率降至6.2kW/(m³·min⁻¹)，年节电率。答案：(1)比功率P_s=125/20=6.25kW/(m³·min⁻¹)(2)年电费=125×6000×0.7=525000元(3)改造后功率=6.2×20=124kW，节电率=(125−124)/125=0.8%68.（分析计算，12分）离心空压机设计点：p₁=0.1MPa，T₁=293K，Q₁=100m³/min，n=14800r/min，p₂=0.7MPa，κ=1.4，η_p=0.78，求：(1)质量流量；(2)等熵压缩功(kJ/kg)；(3)实际轴功率；(4)若进口温度升至313K，新流量(保持转速及p₂)及轴功率变化率。答案：(1)ρ₁=p₁/(RT₁)=0.1×10⁶/(287×293)=1.189kg/m³q_m=100/60×1.189=1.982kg/s(2)w_s=κ/(κ−1)×R×T₁×[(p₂/p₁)^((κ−1)/κ)−1]=3.5×287×293×[(7)^0.286−1]=3.5×287×293×0.745=220.5kJ/kg(3)w_a=w_s/η_p=220.5/0.78=282.7kJ/kgP=q_m×w_a=1.982×282.7=560kW(4)T₁′=313K，ρ₁′=0.1×10⁶/(287×313)=1.113kg/m³Q₁′=Q₁×ρ₁/ρ₁′=100×1.189/1.113=106.8m³/min因p₂不变，压比不变，等熵功w_s′∝T₁′，w_s′=220.5×313/293=235.5kJ/kgw_a′=235.5/0.78=302kJ/kgP′=1.982×302=598kW轴功率变化率=(598−560)/560=6.8%七、应用综合题（共20分）69.某工厂原用4台定频50m³/min、比功率7.0kW/(m³·min⁻¹)螺杆机，全年负荷曲线：100%负荷2000h，75%负荷3000h，50%负荷2000h，25%负荷1000h。现计划采用2台定频+2台变频方案，变频机比功率在75%负荷时为6.2，50%时为6.0，25%时为5.8，定频机比功率仍7.0。假设管网无泄漏，求：(1)原系统年耗电量；(2)新系统年耗电量；(3)年节电量及节能率；(4)若变频机单价增加8万元/台，电价0.8元/kWh，求静态回收期。答案：(1)原系统：100%：4×50×7.0×2