泵与压缩机-往复式压缩机课件

1、泵和压缩机-往复压缩机，泵和压缩机，风水进，泵和压缩机-往复压缩机，3往复压缩机，主要教育内容：3.1往复压缩机的基本结构和工作原理3.2往复压缩机的工作周期3.3排气量3.4功率和效率3.5排气温度泵和压缩机-往复式压缩机3.6多级压缩3.7实际气体压缩3.8压缩机的变化情况和排气量调节3.9往复活塞式压缩机的类型及其选择，泵和压缩机-往复式压缩机，3.1往复活塞式压缩机的基本构造和工作原理， 主要教育内容：1.整体结构2 .工作过程和工作原理3 .特征和应用4 .分类和型号5 .命名规则泵和压缩机-往复式压缩机，教育目的：1.了解往复式压缩机的整体结构2 .掌握工作原理3 .理解往复式压缩

2、机的特征4 .理解分类和型号泵和压缩机-往复式压缩机，熟悉3.1.1整体结构，活塞式压缩机主要由四部分组成，运动机构、工作机构、辅助系统和机体。 泵和压缩机-往复式压缩机，1 .运动机构主要由曲柄轴、连杆、十字等组成。 运动机构是曲柄滑块机构，起到将曲柄轴的旋转运动转换为十字头的往复运动的作用。 曲柄轴是往复活塞式压缩机的重要运动部件，从外部输入的扭矩经由曲柄轴传递至连杆、十字头，使活塞往复运动。 受到从连杆传递的周期性变化的气体力和惯性力等。 连杆的一端与曲柄轴连接，另一端与十字头连接，将曲柄轴上的动力传递给十字头、活塞杆、活塞。 链接包含头、小头、棒体三部分。 十字头是连接活塞杆和连杆的部

3、件，有导向作用。 十字头和连杆的连接通过十字头的管脚进行。 十字头与活塞杆的连接形式有螺钉连接、耦合器连接、法兰连接等。 泵和压缩机-往复式压缩机，泵和压缩机-往复式压缩机，2 .工作机构主要由汽缸、活塞、阀等组成。 工作机构的作用是压缩机将机械能转换成气体压力能。 1 ) .气缸是活塞式压缩机工作部件的主要部分。 根据压缩机不同压力、排气量、气体性质等需要，必须选择不同的材料和结构形式。 泵和压缩机-往复式压缩机，泵和压缩机-往复式压缩机，2 .气阀是往复式压缩机的重要部件，也是易损坏的部件之一。 其好坏直接影响压缩机的排气量、功耗和运行的可靠性。 活塞式压缩机一般采用“自动阀”。 也就是说

4、，阀的开闭是通过阀座两侧的压力差来实现的，没有其他驱动机构。 泵和压缩机-往复压缩机，泵和压缩机-往复压缩机，泵和压缩机-往复压缩机，3 )活塞和汽缸构成压缩工作容积，是压缩机的重要工作部件。 可以分为筒形活塞和圆盘活塞两种。 筒形活塞总是单作用活塞，用于没有小型十字头的压缩机，通过活塞销直接与连杆连接。 盘活塞用于中低压双作用缸，盘活塞通过活塞杆与十字头连接，不受横向力。 泵和压缩机-往复式压缩机，泵和压缩机-往复式压缩机，3 .辅助系统包括润滑系统、冷却系统和调节系统。 4 .机体支撑安装运动机构和工作机构整体，兼作润滑油箱用。 以泵和压缩机-往复式压缩机、3.1.2工作过程和工作原理、1

5、 .工作过程单缸单动压缩机为例，说明其工作过程。 活塞位于左端位置时，进气阀和排气阀处于关闭状态。 活塞从左端向右移动的话，活塞的右侧工作容积变大，气体膨胀，压力逐渐减少。在进气阀和排气阀关闭的状态下，气体膨胀，压力减少的过程称为膨胀过程。 泵和压缩机-往复式压缩机，当活塞持续向右移动，工作容积持续增大，气压比进气管内的气压稍微持续降低时，进气阀被打开，进气管内的气体持续通过进气阀被吸入到工作容积中，直到活塞到达右端吸入过程中排气阀也保持关闭状态。 泵和压缩机-往复式压缩机，活塞从右端向左移动时，工作容积变小，气压逐渐变大，关闭进气阀。 在工作容积中的气体压力不足以推开排气阀之前，入排气阀处于

6、关闭状态，缸内的气体被压缩，压力上升，这个过程称为压缩过程。泵和压缩机-往复式压缩机，活塞继续向左移动，工作容积中的气体压力持续增加。 气体压力推开排气阀时，工作容积中的气体通过排气阀流出工作容积，活塞到达最左端为止进入排气管，这一过程称为排气过程。 泵和压缩机-往复式压缩机，从上面看，曲轴旋转一周，活塞左右往复一次，压缩机经过膨胀、吸入、压缩、排气的过程，实现了一次气体的吸入和排出，整个过程被称为一个工作周期。 曲柄轴不断旋转，重复上述动作循环，实现气体的不断吸入和排出。 泵和压缩机-往复式压缩机，阀门的开闭是通过气缸内外的压力差来实现的，一般的进气或排气管道内的压力保持不变。 因此，仅通过

7、活塞的往复运动，气缸内容积发生变化，气缸内的气压发生变化，在阀的两侧形成一定的差压，通过该差压，阀关闭或打开。泵和压缩机-往复式压缩机，2 .工作原理从工作过程中可知，往复式压缩机的工作原理是，活塞在气缸内的往复运动和根据气阀的开闭动作相结合，气缸内的气体依次实现膨胀、进气、压缩、排气四个过程泵和压缩机-往复式压缩机，3.1.3特征和应用，1 .特征1 .工作稳定性好2 ) .适应性强3 ) .效率高4 ) .结构复杂，消耗部件多5 ) .吸入和排出在间隙，活塞运动速度变化，流量变动大，引起压缩机和配管振动泵和压缩机-往复式压缩机，2 .应用，泵和压缩机-往复式压缩机，3.1.4分类和型号，此

8、处主要是按结构形式分类：泵和压缩机-往复式压缩机，3.1.5命名规则，1 .命名规则的第一块：表示结构符号，用拼音文字表示泵和压缩机-往复式压缩机，第二模块：表示机械特征的符号，用拼音文字表示，w表示无油润滑，WJ表示无底座，d表示低噪音盖式，b表示直接连接便携式，f表示空冷，y表示移动式第三模块：表示额定排气量(m3/min )的第四模块泵和压缩机-往复式压缩机，2 .命名例1 ) .压缩机形式： VD-0.25/7 V型低噪音盖式额定排气量0.25m3/min额定排气压力7 105Pa，泵和压缩机-往复式压缩机，2 .压缩机形式： VY-6/7 V型移动式额定排气量6m3/min额定排气压

9、力7 105Pa泵和压缩机-往复压缩机，3 ) .压缩机型号： P-3/285-320卧式额定排气量3m3/min额定进气压力285pa额定排气压力320 105Pa，泵和压缩机-往复压缩机，3.2往复压缩机的工作传感器分析活塞式压缩机的工作过程，研究其主要工作参数，如排气量、电力、压力、温度的关系，解决排气量、电力和温度的计算。进行压缩机热计算的任务是，根据要求的排气量和工作压力确定必要的电力、气缸直径、行程和转速等，或者改造现有的压缩机，确定可以实现的排气量和功耗。 泵和压缩机-往复式压缩机，一、理论工作循环压缩机在旋转中，气缸内膨胀、进气、压缩、排气四个过程构成一个工作循环，其过程遵循热

10、力学规律。 但是，为了便于研究，把压缩机的工作过程理想化，假设如下： (1)进排气过程没有阻力损失，气体状态不变。 压缩过程中，变化指数不变(2)压缩机没有间隙容积，压缩气体可以完全排出，泵和压缩机-往复式压缩机，(3)没有漏气(4)被压缩气体是理想的气体。 在上述前提下，压缩机的工作过程可以简化为如图所示的三个热过程。 吸气过程。 活塞从左端移动到右端，进气阀打开，排气阀关闭，在p1压力下，气体进入气缸，成为等压工艺d-a。 此时，气体以压力p1按压活塞而移动，气体作用于活塞的是p1V。 泵和压缩机-往复式压缩机，泵和压缩机-往复式压缩机，压缩过程。 活塞从右端向左移动，进排气阀关闭，气缸内

11、的气体压力逐渐上升，一般是变化的过程。 排气过程。 活塞进一步向左移动，排气阀打开，气体以p2压力从汽缸内排出，该过程是等压过程，即。 活塞到达左端，汽缸内的气体被排出，这样就完成了理论上的工作周期。 泵和压缩机-往复式压缩机，进排气过程是气体的流动过程，汽缸内的空气量发生变化。 压缩过程是一定量的气体热过程，压缩线的曲率依赖于过程指数m。 压缩过程冷却完全，即进行等温压缩时，m=1； 压缩过程与外部没有热交换时，由于绝热压缩，m=k； 压缩过程中与外部有一部分热交换时，是变化的过程。 气体发热时，mk。 活塞式压缩机中m一般在1和k之间。泵和压缩机-往复式压缩机，1 .级吸入空气量对单动压缩

12、机，一级旋转的吸入空气量，I是等级缸数，d是活塞径，s是行程长度。 与双作用压缩机相比，同级旋转一周的吸入空气量为(d活塞杆直径)，泵和压缩机-往复式压缩机，2 .压缩过程中的容积、温度和压力的关系从热力学的过程方程式中得知，理想气体从状态1(p1，V1，T1)到状态2(p2，V2，T2) 泵和压缩机-往复式压缩机，3 .理论电力压缩机各循环所需的理论指示功是进气、压缩、排气三个部分指示功的和。 在压缩机中，当活塞作用于气体，气体作用于活塞时，循环的理论指示功为、泵和压缩机-往复压缩机，(1)等温压缩过程，(2)绝热压缩过程，泵和压缩机-往复压缩机，(3)变化压缩过程，泵和压缩机难以发烧的人，

13、m的值高，接近隔热指数k，相反m的值低。 水冷缸比空冷缸热传导好，低转速比高转速容易发热，小尺寸缸比大尺寸缸相对散热面积大，容易发热。 各种情况要具体分析并根据经验合理地决定。 泵和压缩机-往复式压缩机，理想气体状态方程式：用mRT1代入上述各式plVl，可知w与T1成比例，也与r成比例。 初始温度低的气体压缩消耗电力少，压缩相同质量的气体，密度小的气体消耗电力大，气体常数r与分子量m成反比。 泵和压缩机-往复式压缩机，二、实际的工作循环理论循环不能用实际的压缩机实现。 在实际的压缩机中，为了避免活塞和气缸盖的碰撞、阀结构、阀的安装的必要，在气缸端部残留有一定的间隙，称为间隙容积。另外，在压缩

14、机的进排气中有阻力损失。 缸内气体与外界有热交换。 所有这些因素都使实际案例比理论案例复杂。泵和压缩机-往复式压缩机、泵和压缩机-往复式压缩机，实际循环和理论循环的差异在于，(1)由于存在间隙容积，实际工作循环由膨胀、进气、压缩和排气四个过程构成，理论循环没有膨胀过程，因此实际进气量比理论少(2)实际的进排气过程有阻力损失，使实际的缸内进气压力低于进气管内压力p1，使实际的缸内排气压力高于排气管内压力p2。 泵和压缩机-往复式压缩机，进排气管内的压力取决于外部系统的压力，与汽缸内的过程无关，该压力是在压缩机的标准进排气位置测得的压力，也被称为标准进排气压力，也称为名义进排气压力。 气缸内气体的

15、瞬时工作压力p周期性地变化。 泵和压缩机-往复式压缩机，(3)压缩机工作中，活塞环、密封件、气阀等不可避免地有泄漏。 (4)在膨胀和压缩过程中，气体和气缸壁之间的热交换使膨胀过程指数和压缩过程指数不断变化。 由于计算方便，工序经常把过程指数简化为常数。 泵和压缩机-往复式压缩机、3.3排气量、一、排气量的定义根据实际的要求和换算方法而不同。 压缩机的排气量(或流量)有实际容积流量(实际排气量)和标准容积流量(标准排气量)两种。 1 .实际容积流量实际排气量是由压缩机压缩、在标准排气位置排出的气体的容积流量，换算成第一级进口标准进气位置的气体容积值。 泵和压缩机-往复式压缩机，标准进排气位置是被

16、认为是压缩机有代表性的进排气位置。 该位置根据压缩机的结构和安装方法而变化，在有关压缩机的试验方法的标准中明确规定。 压缩机铭牌上的排气量称为额定排气量，是特定进口状态(进气压力105Pa、温度20)下的排气量。 泵和压缩机-往复式压缩机，2 .标准容积流量在化工工艺中使用的压缩机，根据工艺计算的必要性，将压缩机在标准排气位置的实际容积流量换算成标准壳体的气体容积值称为标准排气量。 泵和压缩机-往复式压缩机，二、活塞压缩机的实际吸入量为理论工作循环，压缩机每转的理论吸入量为汽缸的工作容积Vh，实际吸入量比理论吸入量小得多。 如图所示，排气终点为c点，气缸内的残留气体的容积为Vc，在膨胀过程中，

17、该部分的气体的体积膨胀开始进气时所占的容积为。 因此，吸入的新鲜气体容积为泵和压缩机往复式压缩机、泵和压缩机往复式压缩机，由于间隙容积的影响，气缸的有效进气容积比理论值减少。 如果用容积系数反映馀隙容积对气缸有效进气容积的影响，泵和压缩机-往复式压缩机，另外，进气终点为a点，此时的状态为pA、TA，这里pAT1，根据进气量的定义，从a点状态到标准位置进气状态p1、T1 式中，p是压力系数，T是温度系数。 泵和压缩机-往复式压缩机，1 .容积系数设定膨胀过程的变化指数，压力以标准进排气状态的压力为基准，间隙容积中的残留气体的体积膨胀量为以下，泵和压缩机-往复式压缩机，a为相对间隙容积，为压力比。 容积系数反映汽缸容积的利用度，受到相对馀量容积、压力比、变化指数的影响。 (1)相对馀量容积a与压力比和工艺指数一定时，相对馀量容积a越大，残留气体膨胀后所占的容积就越大，气