《往復(fù)式壓縮機》PPT課件

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1、1 第 一 章 壓 縮 機 壓 縮 機 是 一 種 能 提 高 氣 體 壓 力 并 能 連 續(xù) 輸 送氣 體 的 機 器 ， 它 把 機 械 能 轉(zhuǎn) 變 為 氣 體 的 能 量 。 壓縮 機 的 排 氣 壓 力 一 般 大 于 0.3MPa。 當(dāng) 排 氣 壓 力 小于 0.3MPa時 ， 一 般 稱 為 風(fēng) 機 。 容 積 式 ： 通 過 活 塞 、 柱 塞 和 各 種 形 狀 的 轉(zhuǎn) 子壓 縮 密 閉 空 腔 內(nèi) 氣 體 體 積 來 提 高 氣 體 的 壓 力 。 它又 可 分 為 往 復(fù) 運 動 式 和 回 轉(zhuǎn) 運 動 式 兩 類 。 速 度 式 ： 利 用 高 速 旋 轉(zhuǎn) 葉 片 的 動

2、 力 學(xué) 作 用 給氣 體 提 供 能 量 （ 壓 力 能 和 動 能 ） ， 而 其 中 的 氣 體動 能 再 轉(zhuǎn) 變 成 壓 力 能 。 2 1.1 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機一 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán)二 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 熱 力 性 能 參 數(shù)三 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析四 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 排 氣 量 的 調(diào) 節(jié)五 石 油 化 工 用 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 參 數(shù) 控 制六 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件 3 一 、 往 復(fù) 活 塞 式

3、 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 4 一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 5 一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán)L型 壓 縮 機 6 基 本 結(jié) 構(gòu) 主 要 部 分 主 要 作 用基 礎(chǔ) 部 分 機 身 、 曲 軸 、 連 桿 、十 字 頭 等 傳 遞 動 力 ， 連 接 基 礎(chǔ)和 氣 缸 部 分 。 把 電 動機 軸 的 旋 轉(zhuǎn) 運 動 變 成十 字 頭 的 往 復(fù) 直 線 運動 ， 從 而 推 動 活 塞 在氣 缸 內(nèi) 移 動 。氣 缸 部 分 氣 缸 、 氣 閥 、 活 塞 、活 塞 環(huán) 、

4、填 料 等 形 成 壓 縮 容 積 和 防 止氣 體 泄 漏輔 助 部 分 冷 卻 器 、 緩 沖 器 、 濾 清器 、 油 氣 分 離 器 、 安 全閥 、 油 泵 、 注 油 器 、 排氣 量 調(diào) 節(jié) 裝 置 等 確 保 壓 縮 機 安 全 、 可靠 運 轉(zhuǎn)往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 組 成一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 7 1.適 用 壓 力 范 圍 廣 。 從 低 壓 至 超 高 壓 均 可 。 工 業(yè) 中 ， 排 氣 壓 力 達 到 350MPa， 實 驗 室 可 達到 1000MPa。2.絕 熱 效 率 較 高 。 大 型 往 復(fù)

5、 活 塞 式 壓 縮 機 的 絕熱 效 率 可 達 到 80%以 上 。3.適 應(yīng) 性 較 強 。 氣 量 、 排 氣 壓 力 及 氣 體 密 度 的改 變 對 壓 縮 機 的 性 能 影 響 不 大 。 通 用 性 好 。4.機 器 結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 ， 易 損 件 較 多 。5.進 氣 和 排 氣 脈 動 不 連 續(xù) ， 容 易 引 起 氣 流 脈 動和 管 路 振 動 。往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 主 要 特 點 ：一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 8 理 論 循 環(huán) p-v指 示 圖 （ 示 功 圖 ）一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓

6、縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 9 一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán)理 論 循 環(huán) 假 設(shè) 條 件 ：I. 氣 缸 內(nèi) 無 余 隙 容 積 ， 氣 體 全 部 排 出 氣 缸 ；II. 氣 體 通 過 進 、 排 氣 閥 無 壓 力 損 失 ， 壓 力 無 波 動 ；III.氣 體 壓 縮 過 程 指 數(shù) 不 變 ；IV.氣 缸 內(nèi) 氣 體 無 泄 漏 。 10 理 論 壓 縮 循 環(huán) 的 進 氣 容 積 等 于 氣 缸 的 行程 容 積 ： A 活 塞 面 積 ； S 活 塞 行 程 ；單 作 用 氣 缸 ：雙 作 用 氣 缸 ： SAV

7、V h1 1VS h 2D4V Sh 22 d2D4V 一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 11 理 論 壓 縮 循 環(huán) 所 包 圍 的 面 積 ， 為 理 論 循 環(huán) 的壓 縮 功 ， 也 稱 為 理 論 壓 縮 循 環(huán) 的 指 示 功 。等 溫 過 程 ：等 熵 過 程 ： 多 變 過 程 ： k 等 熵 過 程 指 數(shù) ； m 多 變 過 程 指 數(shù) ； 1211i pplnVpW 1pp1kkVpW k1k1211ad 1pp1mmVpW m1m1211pol 一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 12 V0

8、-余 隙 容 積 ； Ps-將 波 動 的 實 際 進氣 壓 力 ， 根 據(jù) 功 量相 等 的 原 則 而 得 出的 平 均 壓 力 ；Pd-將 波 動 的 實 際 排氣 壓 力 ， 根 據(jù) 功 量相 等 的 原 則 而 得 出的 平 均 壓 力 ；P 1-名 義 進 氣 壓 力 ；T1-名 義 進 氣 溫 度 。 實 際 循 環(huán) P-V指 示 圖一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 13 實 際 循 環(huán) 與 理 論 循 環(huán) 的 區(qū) 別 ： 氣 缸 內(nèi) 有 余 隙 容 積 余 隙 容 積 內(nèi) 殘 存 少 量 高 壓 氣 體 ， 這 部 分 高壓 氣 體 在

9、 活 塞 開 始 吸 氣 前 有 一 個 膨 脹 過 程 ， 膨脹 至 壓 力 略 低 于 進 氣 管 內(nèi) 進 氣 壓 力 時 ， 才 開 始進 氣 過 程 。 余 隙 容 積 包 括 氣 缸 端 面 與 活 塞 端 面 所 留 間隙 ； 進 排 氣 閥 通 道 所 形 成 的 容 積 ； 活 塞 與 氣 缸在 第 一 道 活 塞 環(huán) 之 前 形 成 的 容 積 。一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 14 實 際 循 環(huán) 與 理 論 循 環(huán) 的 區(qū) 別 ： 進 、 排 氣 閥 產(chǎn) 生 阻 力 損 失 進 、 排 氣 閥 門 使 氣 體 產(chǎn) 生 阻 力 損

10、 失 ， 從 而導(dǎo) 致 氣 缸 內(nèi) 實 際 進 氣 壓 力 低 于 進 氣 管 內(nèi) 的 名 義進 氣 壓 力 ， 氣 缸 內(nèi) 的 實 際 排 氣 壓 力 高 于 排 氣 管內(nèi) 的 名 義 排 氣 壓 力 。一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 15 一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán)實 際 循 環(huán) 與 理 論 循 環(huán) 的 區(qū) 別 ： 壓 縮 和 膨 脹 過 程 指 數(shù) 不 是 定 值 在 壓 縮 和 膨 脹 過 程 中 ， 氣 體 的 溫 度 不 斷 變化 ， 氣 體 和 缸 壁 之 間 存 在 著 不 穩(wěn) 定 的

11、熱 交 換 過程 ， 所 以 膨 脹 和 壓 縮 過 程 的 過 程 指 數(shù) k不 是 定 值 。 氣 閥 、 填 料 函 和 活 塞 環(huán) 等 部 位 有 泄 漏 ， 泄漏 影 響 壓 縮 過 程 線 和 膨 脹 過 程 線 ， 并 影 響 進 氣量 和 排 氣 量 。 16 此 外 ， 實 際 氣 體 和 理 想 氣 體 的 差 別 也 會影 響 壓 縮 機 的 工 作 循 環(huán) ：理 想 氣 體 狀 態(tài) 方 程 ：實 際 氣 體 狀 態(tài) 方 程 ： RTpV m RTZpV m理 想 氣 體 過 程 方 程 ： kk pp 2211 VV 一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原

12、理 及 工 作 循 環(huán)k:等 熵 過 程 指 數(shù) 17 實 際 氣 體 過 程 方 程 ： T TT VV kkk kk ppZZVV ppTT VpVp 11 11 11212 2211 21 一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán)實 際 氣 體 的 容 積 ：kT:溫 度 等 熵 指 數(shù)kv:容 積 等 熵 指 數(shù) 18 當(dāng) 要 求 氣 體 的 壓 力 比 較 高 時 ， 就 要 采 用 多級 壓 縮 。 因 為 單 級 壓 力 比 過 高 ， 會 造 成 氣 體 的排 氣 溫 度 過 高 ， 壓 縮 機 的 功 耗 增 加 ， 壓 縮 機 笨重 。 多

13、 級 壓 縮 就 是 將 氣 體 的 壓 縮 過 程 分 成 幾 級來 進 行 ， 級 與 級 之 間 設(shè) 置 冷 卻 器 和 油 水 分 離 器等 ， 每 一 級 的 工 作 循 環(huán) 過 程 與 單 級 壓 縮 過 程 相同 。 多 級 壓 縮 過 程一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 19 一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 多 級 壓 縮 P-V圖 多 級 壓 縮 T-s圖等 溫 過 程多 變 過 程絕 熱 過 程 20 采 用 多 級 壓 縮 的 優(yōu) 點 ： 降 低 排 氣 溫 度 ； 節(jié) 省 功 率 消

14、耗 ； 提高 容 積 系 數(shù) ； 降 低 活 塞 力 。級 數(shù) 過 多 的 缺 點 ： 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 的 復(fù) 雜 性 增 加 ， 消 耗 于氣 閥 、 管 路 、 設(shè) 備 中 的 阻 力 損 失 增 加 ，制 造 和 運 行 成 本 增 大 。一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 21 選 擇 級 數(shù) Z的 一 般 原 則 ： 節(jié) 省 功 率 ; 機 器 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ； 質(zhì) 量 輕 、 成 本 低 ；操 作 維 修 方 便 ； 滿 足 工 藝 流 程 上 的 特 殊 要 求 。 大 中 型 壓 縮 機 ， 以 省 功 和 運 轉(zhuǎn) 可 靠 為 第

15、一 要求 ， 一 般 級 壓 力 比 取 在 2 4之 間 ； 小 型 壓 縮 機 ， 經(jīng) 常 是 間 歇 使 用 ， 主 要 考 慮 結(jié)構(gòu) 簡 單 緊 湊 ， 質(zhì) 量 輕 、 成 本 低 ， 而 功 耗 卻 處 于 次要 地 位 ， 所 以 可 適 當(dāng) 提 高 級 壓 力 比 以 減 少 級 數(shù) ； 對 于 易 燃 易 爆 等 特 殊 氣 體 ， 級 數(shù) 選 擇 主 要 受排 氣 溫 度 的 限 制 。 一 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 22 各 級 壓 力 比 的 分 配 以 壓 縮 機 的 總 功 耗 最 小 為原 則 。 此 時 ， 各 級 壓

16、 力 比 相 等 ， 為 總 壓 力 比 開 Z次方 。 z sd1dd23s2i pppppppp 多 級 壓 力 比 在 實 際 分 配 時 往 往 會 做 調(diào) 整 ： 如第 一 級 常 取 較 小 的 壓 力 比 以 增 大 第 一 級 的 容 積 系數(shù) 即 增 加 進 氣 量 ； 另 外 還 要 考 慮 活 塞 力 的 平 衡 ；滿 足 工 藝 條 件 （ 如 工 藝 壓 力 作 為 級 間 壓 力 ） 等 。 當(dāng) 各 級 壓 力 比 不 相 等 時 ， 會 使 總 指 示 功 有 所增 加 。 但 各 級 壓 力 比 的 乘 積 仍 等 于 總 壓 力 比 。一 、 往 復(fù) 活 塞

17、式 壓 縮 機 結(jié) 構(gòu) 原 理 及 工 作 循 環(huán) 23 思 考 題u 壓 縮 機 按 工 作 原 理 分 為 哪 兩 類 ？u 往 復(fù) 活 塞 壓 縮 機 的 組 成 部 分 及 作 用 ？u 往 復(fù) 活 塞 壓 縮 機 的 工 作 循 環(huán) 過 程 ？u 往 復(fù) 活 塞 壓 縮 機 的 三 種 熱 力 過 程 ？u 往 復(fù) 活 塞 壓 縮 機 的 主 要 特 點 ？u 畫 出 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 理 論 循 環(huán) 和 實 際 循 環(huán) P-V指 示 圖 。 u 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 理 論 循 環(huán) 與 實 際 工 作 循 環(huán) 的 區(qū) 別 ? u 何 為 壓 力 比 ？ 多

18、級 壓 縮 機 壓 力 比 的 分 配 原 則 ？u 在 什 么 情 況 下 須 采 用 多 級 壓 縮 ？ 多 級 壓 縮 的 優(yōu) 缺 點 ？u 一 單 級 活 塞 壓 縮 機 ， 進 氣 壓 力 為 0.5MPa（ 表 壓 ） , 排氣 壓 力 為 1.7MPa（ 表 壓 ） 。 壓 力 比 為 多 少 ？ 24 1、 進 氣 量 2、 排 氣 量3、 排 氣 溫 度4、 排 氣 壓 力5、 循 環(huán) 功 、 功 率 及 效 率二 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 熱 力 性 能 參 數(shù) 25 壓 縮 機 的 進 氣 量 Vs是 在 實 際 循 環(huán) 下 壓 縮 機單 位 時 間 的 進

19、 氣 量 。 用 名 義 進 氣 狀 態(tài) 下 的 進 氣量 Vh表 示 ， 對 應(yīng) 于 名 義 進 氣 壓 力 P1， 名 義 進 氣溫 度 T1。 容 積 系 數(shù) 壓 力 系 數(shù) 溫 度 系 數(shù) n 壓 縮 機 的 轉(zhuǎn) 速 nhVtpvsV VpT 1.進 氣 量 26 表 征 氣 缸 行 程 有 效 利 用 程 度 的 系 數(shù) 。 反 映了 由 于 氣 缸 的 余 隙 容 積 的 存 在 ， 使 氣 缸 行 程 容積 被 膨 脹 氣 體 所 占 有 ， 從 而 導(dǎo) 致 了 吸 氣 量 減 少的 程 度 。 )1(11)pp(VV1VVV 11 sdh0hhV mm 相 對 余 隙 容 積

20、。 其 大 小 主 要 取 決 于 氣 閥 在 氣 缸上 的 布 置 方 式 以 及 壓 縮 的 級 次 等 。 低 壓 級 0.07 0.12，中 壓 級 0.09 0.14， 高 壓 級 0.11 0.16。單 級 壓 力 比 過 大 ， 會 使 降 低 。 V V 容 積 系 數(shù) 27 反 映 了 由 于 進 氣 閥 阻 力 的 存 在 致 使 實 際 進氣 壓 力 小 于 名 義 進 氣 壓 力 ， 從 而 造 成 進 氣量 減 少 的 程 度 。sp 1p pp 1s1sp pp1pp 低 壓 級 0.95 0.98高 壓 級 0.98 1.0 p 壓 力 系 數(shù) 進 氣 閥 阻 力

21、 28 表 示 進 氣 過 程 中 氣 體 從 缸 壁 等 部 件吸 收 熱 量 造 成 體 積 膨 脹 ， 從 而 造 成 進 氣量 減 少 的 程 度 。 溫 度 系 數(shù) 與 氣 缸 的 冷 卻狀 況 和 級 的 壓 力 比 大 小 有 關(guān) 。 T 溫 度 系 數(shù) 29 u 壓 縮 機 的 排 氣 量 用 名 義 進 氣 狀 態(tài) 下 的 氣量 表 示 。 排 氣 量 等 于 第 一 級 的 進 氣 量 減 去 所有 各 級 的 外 泄 漏 氣 量 。u 供 氣 量 ： 一 般 為 壓 縮 機 排 氣 量 換 算 成 標(biāo)準(zhǔn) 狀 態(tài) 下 的 流 量 。 2.排 氣 量 30 單 級 壓 縮 機

22、 的 排 氣 量 ： 1 1VVVVV VV V1VVVV sd ds dssd l lll nVV hTpVd l氣 缸 的 相 對 泄 漏 量 dlVV 31 氣 缸 的 相 對 泄 漏 量 ， 它 是 氣 缸中 各 泄 漏 點 的 相 對 泄 漏 量 的 總 和 ： i氣 閥 不 嚴(yán) 密 或 延 遲 關(guān) 閉 的 泄 漏 0.01 0.04單 作 用 氣 缸 中 活 塞 環(huán) 的 泄 漏 0.01 0.05雙 作 用 氣 缸 中 活 塞 環(huán) 的 泄 漏 0.003 0.015填 料 函 的 泄 漏 (0.0005 0.001) j(等 效 級 次 ） 泄 漏 點 32 多 級 壓 縮 機 的

23、 排 氣 量 排 氣 量 仍 然 用 第 1級 氣 缸 的 尺 寸 參 數(shù) 和 運 行狀 態(tài) 參 數(shù) 表 示 ： nVV 1h1l1T1p1Vd 多 級 壓 縮 機 第 k級 氣 缸 的 行 程 容 積 與 排 氣量 的 關(guān) 系 ： 1k11k1k11dklTkpkVk kokhk ZZTTppnV V 33 ok 稱 為 第 k級 的 抽 加 氣 系 數(shù) 。 它 表 示 k級 之 前 的 抽 加 氣 對 k級 進 氣 量 的 影 響 。抽 氣 ： ； 加 氣 ：1ok 1ok dk2i 1oidok V VV 34dk2i 1idk V VV k 稱 為 第 k級 的 凝 析 系 數(shù) 。 它

24、 表 示 k級之 前 氣 體 的 凝 析 量 對 k級 進 氣 量 的 影 響 。有 凝 析 ： 1k 35 u 壓 縮 機 的 排 氣 量 由 第 1級 氣 缸 的 尺 寸 和 運行 狀 態(tài) 參 數(shù) 決 定 的 ， 不 論 是 單 級 壓 縮 還 是 多極 壓 縮 ， 每 臺 壓 縮 機 只 有 一 個 排 氣 量 。u 排 氣 量 用 進 氣 狀 態(tài) 所 表 示 的 ， 而 工 藝 上要 求 的 供 氣 量 往 往 是 標(biāo) 準(zhǔn) 狀 態(tài) 下 的 干 氣 容 積量 ， 兩 者 之 間 要 注 意 換 算 。 36 排 氣 溫 度 一 般 按 絕 熱 過 程 考 慮 ， 排 氣溫 度 和 進 氣

25、 溫 度 之 間 的 關(guān) 系 ：k1k12 TT 最 高 排 氣 溫 度 的 限 制 ：u低 于 氣 體 的 聚 合 或 分 解 溫 度 ；u低 于 氣 體 的 自 燃 、 自 爆 溫 度 ；u低 于 潤 滑 油 的 閃 點 30 50 ；u低 于 自 潤 滑 材 料 的 流 變 溫 度 ；u一 般 情 況 下 排 氣 溫 度 控 制 在 160-180 以 下 。3.排 氣 溫 度 37 壓 縮 機 的 實 際 排 氣 壓 力 由 排 氣 系 統(tǒng) 壓力 （ 也 稱 背 壓 ） 決 定 ， 只 有 壓 縮 機 的 排 氣量 和 系 統(tǒng) 的 用 氣 量 之 間 達 到 供 求 到 平 衡 時 ，

26、才 能 保 證 壓 縮 機 的 排 氣 壓 力 穩(wěn) 定 。4.排 氣 壓 力 38 指 示 功 ： 壓 縮 機 用 于 壓 縮 氣 體 所 消 耗 的 功 ；摩 擦 功 ： 壓 縮 機 用 于 克 服 機 械 摩 擦 所 消 耗 的 功 ；軸 功 ： 指 示 功 +摩 擦 功 ， 即 主 軸 需 要 的 總 功 ；功 率 ： 單 位 時 間 所 消 耗 的 功 ；比 功 ： 單 位 排 氣 量 所 消 耗 的 軸 功 。5.循 環(huán) 指 示 功 、 功 率 及 效 率 39 用 簡 化 的 等 功 當(dāng) 量 指 示 圖 計 算 實 際 循 環(huán) 功 用 平 均 的進 、 排 氣 壓 力代 替 實 際

27、 波 動的 進 、 排 氣 壓力 ； 用 等 熵 指數(shù) k代 替 過 程指 數(shù) m。5.循 環(huán) 指 示 功 、 功 率 及 效 率 40 單 級 壓 縮 機 實 際 循 環(huán) 指 示 功 ： 1)pp(1kkVpW k1ksdhVsi 單 級 壓 縮 機 實 際 循 環(huán) 指 示 功 率 ： 60n1)pp(1kkVp k1ksdhVsi N 5.循 環(huán) 指 示 功 、 功 率 及 效 率 41 壓 縮 機 的 軸 功 率 ： miZ NN m 壓 縮 機 的 機 械 效 率 ， 對 于 帶 十 字 頭 的 大中 型 壓 縮 機 ： m=0.90-0.95； 小 型 不 帶 十 字頭 的 壓 縮

28、機 ： m=0.85-0.92； 高 壓 循 環(huán) 壓 縮機 ： m=0.80-0.85； 無 油 潤 滑 壓 縮 機 的 效 率更 低 。壓 縮 機 效 率 是 衡 量 機 器 工 作 完 善 性 的 重 要 指 標(biāo)5.循 環(huán) 指 示 功 、 功 率 及 效 率 42* 一 般 多 用 等 熵 效 率 來 衡 量 壓 縮 機 效 率 的 高 低效 率 指 示 效 率 等 溫 指 示 效 率 ： 等 溫 壓 縮 理 論 循 環(huán) 指 示功 與 實 際 循 環(huán) 指 示 功 的 比 值 。等 熵 指 示 效 率 ： 等 熵 壓 縮 理 論 循 環(huán) 指 示功 與 實 際 循 環(huán) 指 示 功 的 比 值

29、。軸 效 率 等 溫 軸 效 率 ： 等 溫 壓 縮 理 論 循 環(huán) 指 示 功與 軸 功 的 比 值 。等 熵 軸 效 率 ： 等 熵 壓 縮 理 論 循 環(huán) 指 示 功與 軸 功 的 比 值 。往 復(fù) 式 壓 縮 機 的 效 率5.循 環(huán) 指 示 功 、 功 率 及 效 率 43 思 考 題u 何 為 壓 縮 機 的 排 氣 量 ？u 最 高 排 氣 溫 度 有 哪 幾 點 限 制 ？u 壓 縮 機 額 定 排 氣 壓 力 為 1.0MPa， 背 壓 為 0.8MPa。 壓 縮 機工 作 時 的 排 氣 壓 力 ？u 氣 缸 直 徑 、 活 塞 行 程 、 轉(zhuǎn) 數(shù) 和 排 氣 量 的 關(guān)

30、系 ？u 何 為 壓 縮 機 的 指 示 功 、 軸 功 、 比 功 ？u 壓 縮 機 的 循 環(huán) 指 示 功 率 為 9kw， 機 械 效 率 為 0.9， 壓 縮 機的 軸 功 率 。u 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 氣 缸 的 吸 、 排 氣 閥 使 氣 體 產(chǎn) 生 阻 力 損失 ， 從 而 導(dǎo) 致 氣 缸 的 實 際 吸 氣 壓 力 _（ 高 于 、 低 于 ）進 氣 管 內(nèi) 的 名 義 進 氣 壓 力 ； 氣 缸 的 實 際 排 氣 壓 力 （ 高 于 、 低 于 ） 排 氣 管 內(nèi) 的 名 義 排 氣 壓 力 。u 一 臺 二 級 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 ， 其 排 氣

31、壓 力 8.9MPa（ 表壓 ） 。 進 氣 壓 力 0.9 MPa （ 表 壓 ） 。 則 原 則 上 取 各 級 壓 力 比 _ ， 這 是 按 照 _原 則 確 定 的 。 44 分 析 曲 柄 連 桿 機 構(gòu) 的 運 動 規(guī) 律 、 受 力 情 況以 及 對 壓 縮 機 動 力 性 能 的 影 響 。 這 是 壓 縮 機 總體 結(jié) 構(gòu) ， 各 零 部 件 的 強 度 、 剛 度 計 算 以 及 壓 縮機 基 礎(chǔ) 設(shè) 計 的 力 學(xué) 基 礎(chǔ) 。 重 點 : 分 析 和 解 決 由 于 回 轉(zhuǎn) 往 復(fù) 運 動 所產(chǎn) 生 的 慣 性 力 及 慣 性 力 矩 的 平 衡 問 題 。三 、 往

32、復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 45 1. 壓 縮 機 中 的 作 用 力2. 主 要 構(gòu) 件 及 基 礎(chǔ) 的 受 力 分 析3. 慣 性 力 平 衡4. 阻 力 矩 曲 線 及 飛 輪 矩三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 46 1.壓 縮 機 中 的 作 用 力慣 性 力 質(zhì) 量 的 求 解加 速 度 的 求 解氣 體 力摩 擦 力 各 部 件 本 身 的 重 力 ， 作 用 相 對 較 小 ， 一 般不 作 考 慮 。三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 47 壓 縮 機 中 各 運 動 零 件 在 往 復(fù) 運 動 過 程 中

33、 不等 速 運 動 產(chǎn) 生 往 復(fù) 慣 性 力 , 旋 轉(zhuǎn) 運 動 產(chǎn) 生 旋 轉(zhuǎn)慣 性 力 。 慣 性 力 的 大 小 和 方 向 ， 決 定 于 運 動 零 件 的質(zhì) 量 和 加 速 度 。 為 計 算 簡 便 ， 把 運 動 零 件 簡 化為 若 干 個 質(zhì) 點 ， 慣 性 力 分 別 作 用 在 各 質(zhì) 點 上 。 慣 性 力三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 48 活 塞 組 件 （ 包 括 活 塞 、 活 塞 桿 和 十 字 頭 ）做 往 復(fù) 運 動 ， 其 質(zhì) 量 總 和 為 mp ， 認(rèn) 為 其 作 用在 十 字 頭 中 心 A點 ， 產(chǎn) 生 往 復(fù) 慣

34、 性 力 。 活 塞 組 件 往 復(fù) 運 動三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 49 曲 柄 做 旋 轉(zhuǎn) 運 動 。 曲 柄 和 曲 柄 梢 對 于 主 軸不 對 稱 部 分 的 質(zhì) 量 mk， 作 用 在 B點 ， 產(chǎn) 生 旋 轉(zhuǎn) 慣性 力 。 rmmm 21k cc 曲 柄 旋 轉(zhuǎn) 運 動三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析B點 50 連 桿 做 往 復(fù) 擺 動 ， 其 質(zhì) 量 為 。 在 保 證總 質(zhì) 量 和 質(zhì) 心 不 變 的 前 提 下 ， 分 解 為 兩 部 分 : 和 。 作 用 在 A點 ， 做 往 復(fù) 運 動 ； 作 用 在 B點

35、 ， 做 旋 轉(zhuǎn) 運 動 。 lmml ml lm ml ll m 0.4)(0.3m ll m 0.6)(0.7m 連 桿 往 復(fù) 擺 動三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 51 做 往 復(fù) 運 動 的 總 質(zhì) 量 為 ms ：ps mmm l做 旋 轉(zhuǎn) 運 動 的 總 質(zhì) 量 為 mr ：kr mmm l慣 性 力三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 52 往 復(fù) 慣 性 力 SI )I(I )2cosrmcos r(m )2cos(cos rm amI 2S1S 2S2S 2SSS lr IS1 一 階 往 復(fù) 慣 性 力 ， 變 化 周 期

36、 是 2 ;I S2 二 階 往 復(fù) 慣 性 力 ， 變 化 周 期 是 。 往 復(fù) 慣 性 力 的 方 向 始 終 作 用 于 氣 缸 的 軸 線方 向 上 ， 其 大 小 隨 曲 柄 轉(zhuǎn) 角 周 期 性 的 變 化 。三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 53 旋 轉(zhuǎn) 慣 性 力 ：rI 2rr rmI 旋 轉(zhuǎn) 慣 性 力 的 方 向 始 終 沿 曲 柄 旋 轉(zhuǎn) 運 動 徑線 外 向 。三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 54 氣 體 力 P等 于 氣 缸 工 作 容 積 內(nèi) 氣 體 的 瞬 時壓 （ 強 ） 力 與 活 塞 面 積 的 乘 積

37、 ， 一 列 上 如 果 有兩 個 或 兩 個 以 上 的 工 作 容 積 ， 則 該 列 氣 缸 的 氣體 力 為 所 有 氣 缸 的 軸 側(cè) 工 作 容 積 和 蓋 側(cè) 工 作 容積 在 同 一 瞬 時 氣 體 力 的 代 數(shù) 和 。 氣 體 力氣 體 力 隨 曲 柄 轉(zhuǎn) 角 的 變 化 而 變 化 。三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 55 摩 擦 力 分 為 往 復(fù) 摩 擦 力 Rs和 旋 轉(zhuǎn) 摩 擦 力 Rr。 摩 擦 力 往 復(fù) 摩 擦 力 所 消 耗 的 功 率 一 般 占 總 機 械 摩擦 功 率 的 60% 70%， 旋 轉(zhuǎn) 摩 擦 力 所 消 耗 的

38、 功 率占 機 械 摩 擦 功 率 的 30% 40%。 摩 擦 力 的 方 向 始 終 與 部 件 的 運 動 方 向 相 反 。三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 56 2.主 要 構(gòu) 件 及 基 礎(chǔ) 的 受 力 分 析 SS RIPP 三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析= 氣 體 力 +往 復(fù) 慣 性 力 +往 復(fù) 摩 擦 力 綜 合 活 塞 力 57 十 字 頭 滑 道 處 的 側(cè) 向 壓 力 22 sin1 sin PtgPN 2.主 要 構(gòu) 件 及 基 礎(chǔ) 的 受 力 分 析三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析

39、58 連 桿 力 22 sin1cos PPPt 三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析2.主 要 構(gòu) 件 及 基 礎(chǔ) 的 受 力 分 析 59 主 軸 受 力包 括 連 桿 力 Pt和 離 心 慣 性 力 Ir 三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析2.主 要 構(gòu) 件 及 基 礎(chǔ) 的 受 力 分 析 60 傾 覆 力 矩 )coscos( rlNbNMN 2.主 要 構(gòu) 件 及 基 礎(chǔ) 的 受 力 分 析三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 61 壓 縮 機 機 身 上 所 受 的 自 由 力 和 力 矩 :往 復(fù) 慣 性 力 I

40、S；旋 轉(zhuǎn) 慣 性 力 Ir；旋 轉(zhuǎn) 摩 擦 力 矩 Mr；傾 覆 力 矩 MN。三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析2.主 要 構(gòu) 件 及 基 礎(chǔ) 的 受 力 分 析 62 壓 縮 機 基 礎(chǔ) 所 受 到 的 力 和 力 矩 :壓 縮 機 的 重 力 ；驅(qū) 動 機 的 重 力 ；機 身 傳 給 基 礎(chǔ) 的 力 和 力 矩 ；驅(qū) 動 機 傳 給 基 礎(chǔ) 的 驅(qū) 動 力 和 力 矩 。2.主 要 構(gòu) 件 及 基 礎(chǔ) 的 受 力 分 析三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 63 主 要 構(gòu) 件 及 基 礎(chǔ) 的 受 力 分 析 小 結(jié)三 、 往 復(fù) 活 塞

41、 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 綜 合 活 塞 力 十 字 頭 滑 道 處 的 側(cè) 向 壓 力 連 桿 力 主 軸 受 力 傾 覆 力 矩 壓 縮 機 機 身 上 所 受 的 自 由 力 和 力 矩 壓 縮 機 基 礎(chǔ) 所 受 到 的 力 和 力 矩 64 3. 慣 性 力 平 衡 主 要 目 的 是 解 決 和 減 輕 壓 縮 機 與 基礎(chǔ) 的 振 動 問 題 。 旋 轉(zhuǎn) 慣 性 力 可 以 通 過 在 曲 柄 反 方 向 上加 裝 平 衡 質(zhì) 量 m0來 平 衡 。 00 rrmm r 三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 65 單 列 往 復(fù) 壓 縮機 的 往

42、 復(fù) 慣 性 力 不能 用 平 衡 重 的 方 法平 衡 。三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析3. 慣 性 力 平 衡 66 多 列 往 復(fù) 壓 縮 機 ,可 以 通 過 合 理 布 置 壓縮 機 的 整 體 結(jié) 構(gòu) ,使 往 復(fù) 慣 性 力 和 力 矩 得 到全 部 或 部 分 平 衡 。 兩 種 平 衡 方 法 ： 合 理 地 配 置 各 列曲 拐 間 的 錯 角 ； 3. 慣 性 力 平 衡三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 67 在 同 一 曲 拐 上 配 置 幾 列 氣 缸 ， 合 理 配 置各 列 氣 缸 中 心 線 間 的 夾 角

43、， 使 合 成 往 復(fù)慣 性 力 為 一 個 大 小 不 變 的 徑 向 力 ， 然 后用 加 裝 平 衡 質(zhì) 量 的 方 法 解 決 。 三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析3. 慣 性 力 平 衡 6812)1()1( 1 2)1()1( 2coscos rmI rmI SS SS 例 ： L型 角 度 式 往 復(fù) 壓 縮 機第 一 列 、 階 往 復(fù) 慣 性 力第 二 列 、 階 往 復(fù) 慣 性 力 )2(2cos )2cos( 12)2()2( 12)2()2( rmI rmI SS SS 三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析3. 慣 性 力

44、 平 衡 69曲 柄 轉(zhuǎn) 角 ）( 1ys xsys IIarctg SSS mmm )2()1(:設(shè)總 的 往 復(fù) 慣 性 力 ： 軸 夾 角一 階 往 復(fù) 慣 性 力 與 y : ys 三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析3. 慣 性 力 平 衡常 數(shù) 2 212)2(212)1( 2)2(2)1( )sin()cos( rm rmrm III S SS SSS 7012 2)2(2)1( 2cos2 rm III S SSS ys xsys 4 IIarctg 軸 夾 角二 階 往 復(fù) 慣 性 力 與 y :ys 三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力

45、分 析3. 慣 性 力 平 衡 71 L 型 壓 縮 機 的 一 階 往 復(fù) 慣 性 力 的 大 小 不變 ， 方 向 與 壓 縮 機 的 曲 柄 轉(zhuǎn) 角 相 同 ， 可 以 通過 在 曲 柄 反 方 向 上 加 裝 平 衡 質(zhì) 量 的 方 法 來 平衡 ； 二 階 往 復(fù) 慣 性 力 的 大 小 隨 曲 柄 轉(zhuǎn) 角 的 變化 而 變 化 ， 但 其 方 向 恒 定 ， 所 以 L 型 壓 縮 機運 轉(zhuǎn) 較 平 穩(wěn) 。 L 型 壓 縮 機 是 常 用 的 中 型 壓 縮 機 。三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析3. 慣 性 力 平 衡 72)sin12 2sin(sin

46、 22 rPhPM Mtt t單 列 阻 力 矩 總 阻 力 矩 曲 線 是 各 列 阻 力 矩 曲 線 以 及 摩擦 阻 力 矩 曲 線 的 迭 加 。4. 阻 力 矩 曲 線 和 飛 輪 矩三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 73 選 擇 驅(qū) 動 機的 驅(qū) 動 力 矩 Md=平均 阻 力 矩 Mm。n NM M mir r 2 60)11()4.03.0( 摩 擦 阻 力 矩 總 阻 力 矩 (Mk)曲 線 是 曲 柄 轉(zhuǎn) 角 的 周期 性 函 數(shù) 。4. 阻 力 矩 曲 線 和 飛 輪 矩三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 74 壓 縮 機

47、 在 轉(zhuǎn) 動 過 程 中 角 速 度 不 斷 變 化 ，一 般 用 旋 轉(zhuǎn) 不 均 勻 度 來 表 示 。 2 minmaxminmax mm 旋 轉(zhuǎn) 不 均 勻 程 度 直 接 影 響 壓 縮 機 的 運轉(zhuǎn) 性 能 ， 并 影 響 電 機 供 電 網(wǎng) 的 穩(wěn) 定 性 ， 旋轉(zhuǎn) 不 均 勻 度 有 限 定 范 圍 。4. 阻 力 矩 曲 線 和 飛 輪 矩三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 75 旋 轉(zhuǎn) 不 均 勻 度 限 定 范 圍 ： 20011501: 1001:801: 401301: 同 步 電 動 機 直 接 驅(qū) 動 器 驅(qū) 動異 步 電 動 機 經(jīng) 剛 性

48、 聯(lián) 軸彈 性 聯(lián) 軸 器 傳 動皮 帶 傳 動4. 阻 力 矩 曲 線 和 飛 輪 矩三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 76 為 了 使 用 壓 縮 機 轉(zhuǎn)速 均 勻 ， 減 小 電 機 供 電網(wǎng) 電 流 電 壓 的 波 動 幅 度 ，在 壓 縮 機 曲 軸 、 電 機 轉(zhuǎn)子 或 電 動 皮 帶 輪 等 轉(zhuǎn) 動部 件 的 轉(zhuǎn) 動 慣 量 不 足 時 ，要 加 設(shè) 飛 輪 來 增 加 轉(zhuǎn) 動慣 量 。4. 阻 力 矩 曲 線 和 飛 輪 矩三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 77（ 動 能 變 化 ） 2m2min2max222 J)(J21E

49、 n E3600MD飛 輪 矩 是 飛 輪 的 質(zhì) 量 和 直 徑 平 方 的 乘 積 。4. 阻 力 矩 曲 線 和 飛 輪 矩三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 78飛 輪 4. 阻 力 矩 曲 線 和 飛 輪 矩三 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 動 力 分 析 79 思 考 題u往 復(fù) 活 塞 壓 縮 機 正 常 運 轉(zhuǎn) 時 ， 主 要 產(chǎn) 生 哪 幾 種 作 用 力 ？u往 復(fù) 慣 性 力 如 何 產(chǎn) 生 的 ？ 是 否 能 夠 平 衡 ？ 有 什 么 減 少 或 平 衡的 方 法 ？u旋 轉(zhuǎn) 慣 性 力 如 何 產(chǎn) 生 ？ 是 否 能 夠 平 衡 ？

50、 有 什 么 平 衡 的 方 法 ？u一 階 往 復(fù) 慣 性 力 的 變 化 周 期 是 _ ,二 階 往 復(fù) 慣 性 力 的 變 化 周期 是 _。u氣 體 力 隨 曲 柄 _的 變 化 而 變 化 。u綜 合 活 塞 力 由 _、 _和 _組 成 ？u壓 縮 機 機 身 上 所 受 的 自 由 力 和 力 矩 ？u壓 縮 機 基 礎(chǔ) 所 受 到 的 力 和 力 矩 ？u往 復(fù) 活 塞 壓 縮 機 加 設(shè) 飛 輪 的 作 用 ？ 是 否 能 平 衡 慣 性 力 ？u如 何 計 算 旋 轉(zhuǎn) 不 均 勻 度 ？ 80 壓 縮 機 在 設(shè) 計 條 件 下 運 行 的 工 況 稱 為 額定 工 況

51、。 此 時 ， 各 級 熱 力 參 數(shù) 保 持 預(yù) 想 的 協(xié)調(diào) 關(guān) 系 ， 操 作 穩(wěn) 定 。 生 產(chǎn) 單 位 用 氣 量 常 會 變 化 。 如 果 供 過 于 求 ，排 氣 系 統(tǒng) 壓 力 就 會 上 升 。選 擇 調(diào) 節(jié) 方 法 和 調(diào) 節(jié) 裝 置 的 原 則 ： 符 合 氣 量 調(diào) 節(jié) 范 圍 能 量 損 失 小 結(jié) 構(gòu) 簡 單 操 作 方 便四 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 排 氣 量 的 調(diào) 節(jié) 81 旁 路 調(diào) 節(jié) 將 壓 縮 機 進 氣 管 與 排 氣 管 用 旁 路 連 接起 來 ， 使 排 出 的 氣 體 經(jīng) 旁 路 流 回 進 氣 管 。一 般 在 大 型 壓 縮

52、 機 啟 動 時 采 用 。 進 氣 管 節(jié) 流 調(diào) 節(jié) 在 壓 縮 機 進 氣 管 上 設(shè) 置 減 荷 閥 ， 用 調(diào) 節(jié)減 荷 閥 的 開 度 來 控 制 進 氣 量 。 這 種 調(diào) 節(jié) 方 法 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 經(jīng) 濟 性 較 好 ，主 要 用 于 中 、 小 型 壓 縮 機 的 氣 量 的 間 歇 調(diào) 整 。 82 頂 開 進 氣 閥 調(diào) 節(jié) 頂 開 進 氣 閥 ， 增 加 氣 缸 的 外 泄 漏 量 。 分 為 完 全 頂 開 進 氣 閥 和 部 分 頂 開 進 氣 閥兩 種 調(diào) 節(jié) 方 法 。 調(diào) 節(jié) 方 便 ， 功 耗 較 小 ， 但 閥 片 頻 繁 受 沖擊 ， 氣 閥 壽

53、命 下 降 。 補 充 余 隙 調(diào) 節(jié) 通 過 增 加 氣 缸 的 余 隙 容 積 從 而 減 小 容 積 系數(shù) 的 方 法 來 調(diào) 節(jié) 進 氣 量 。 余 隙 容 積 可 分 為 固 定 容 積 式 和 可 變 容 積 式 。此 調(diào) 節(jié) 方 法 基 本 不 增 加 功 耗 ， 結(jié) 構(gòu) 較 簡 單 ， 是大 型 壓 縮 機 氣 量 調(diào) 節(jié) 經(jīng) 常 采 用 的 方 法 。 83 壓 縮 機 轉(zhuǎn) 速 調(diào) 節(jié) 降 低 壓 縮 機 轉(zhuǎn) 速 ， 可 以 減 少 排 氣 量 ， 功 率 也按 比 例 降 低 。 此 方 法 經(jīng) 濟 方 便 ， 關(guān) 鍵 驅(qū) 動 機 轉(zhuǎn) 速 可 調(diào) 。調(diào) 節(jié) 方 法 小 節(jié)

54、： 進 氣 管 節(jié) 流 調(diào) 節(jié) 旁 路 調(diào) 節(jié) 頂 開 進 氣 閥 調(diào) 節(jié) 補 充 余 隙 調(diào) 節(jié) 壓 縮 機 轉(zhuǎn) 速 調(diào) 節(jié)四 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 排 氣 量 的 調(diào) 節(jié) 84 石 油 化 工 用 壓 縮 機 與 空 壓 機 的 基 本 原理 和 結(jié) 構(gòu) 相 似 ， 但 由 于 所 壓 縮 氣 體 的 物 性參 數(shù) 和 熱 力 學(xué) 參 數(shù) 與 空 氣 不 同 ， 所 以 設(shè) 計 、操 作 、 維 護 、 試 車 以 及 故 障 處 理 都 有 不 同要 求 。五 、 石 油 化 工 用 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 參 數(shù) 控 制 85 1.物 性 參 數(shù) 和 熱 力

55、學(xué) 參 數(shù) 的 控 制l等 熵 指 數(shù) 下 降 ， 用 空 氣 試 車 時 ， 注 意 功率 超 載 和 排 氣 溫 度 過 高 。l氣 體 密 度 降 低 ， 用 空 氣 試 車 時 注 意 超 載 。l石 油 化 工 氣 體 在 高 壓 時 需 按 實 際 氣 體 考 慮 。l導(dǎo) 熱 系 數(shù) 高 的 氣 體 排 氣 量 較 小 。五 、 石 油 化 工 用 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 參 數(shù) 控 制 86 2.氣 體 毒 性 、 易 燃 性 和 易 爆 性 的 控 制l嚴(yán) 格 防 止 壓 縮 機 氣 體 外 泄 或 機 外 氣 體 漏 入氣 缸 ；l壓 縮 機 應(yīng) 有 防 靜 電

56、措 施 ；l嚴(yán) 格 控 制 壓 縮 機 各 級 的 排 氣 溫 度 ；l驅(qū) 動 機 及 有 關(guān) 電 器 應(yīng) 選 用 相 應(yīng) 等 級 的 防爆 或 隔 爆 設(shè) 備 。五 、 石 油 化 工 用 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 參 數(shù) 控 制 87 3.介 質(zhì) 的 腐 蝕 與 控 制l與 腐 蝕 性 氣 體 接 觸 的 壓 縮 機 零 部 件 材 料應(yīng) 選 用 耐 腐 蝕 材 料 ；l二 氧 化 碳 壓 縮 機 在 長 期 停 車 時 ， 應(yīng) 用 空氣 置 換 ， 防 止 碳 酸 腐 蝕 。4.氣 體 在 壓 縮 過 程 分 解 、 聚 合 和 積 碳 的 控 制l嚴(yán) 格 控 制 排 氣 溫

57、度 。五 、 石 油 化 工 用 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 參 數(shù) 控 制 88 5.氣 體 發(fā) 生 凝 析 的 控 制 臨 界 溫 度 高 、 臨 界 壓 力 低 的 氣 體 在 壓 縮 機和 中 間 冷 卻 器 中 很 容 易 出 現(xiàn) 凝 液 ；l氣 缸 的 余 隙 通 常 要 比 空 氣 壓 縮 機 取 得 大 ；l排 氣 閥 布 置 在 氣 缸 下 方 ， 使 得 凝 液 得 以 被 排出 氣 流 帶 走 ；l壓 縮 機 的 中 間 冷 卻 器 應(yīng) 有 一 定 的 留 存 凝 液 空間 ， 并 定 期 排 放 。l合 理 控 制 壓 縮 機 氣 缸 的 冷 卻 ， 夾 套 中

58、 冷 卻 水溫 要 適 度 。五 、 石 油 化 工 用 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 參 數(shù) 控 制 89 6.超 高 壓 壓 縮 機 的 參 數(shù) 控 制 在 超 高 壓 的 條 件 下 ， 某 些 氣 體 已 接 近 不可 壓 縮 的 液 態(tài) ， 膨 脹 過 程 不 很 明 顯 ， 氣 缸 的余 隙 容 積 可 適 當(dāng) 取 大 ；l由 于 壓 縮 性 很 小 ， 溫 升 也 較 小 ， 級 數(shù) 可 相 對減 小 ；l對 吸 氣 溫 度 要 有 限 制 ， 其 對 壓 力 比 和 活 塞 力影 響 很 大 ；l高 壓 氣 體 的 流 動 相 較 差 ， 為 減 少 阻 力 損 失 ，壓

59、 縮 機 的 轉(zhuǎn) 速 不 宜 過 高 。五 、 石 油 化 工 用 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 參 數(shù) 控 制 90 1、 典 型 的 結(jié) 構(gòu) 型 式 （ 按 汽 缸 軸 線 布 置 的 相 互 關(guān) 系 ） 立 式 壓 縮 機六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件 91 立 式 壓 縮 機 92 氣 缸 軸 線 成 直 立 布 置 。 活 塞 重 量 不 作 用 在氣 缸 鏡 面 上 ， 磨 損 較 小 且 比 較 均 勻 ； 往 復(fù) 慣 性力 垂 直 作 用 于 基 礎(chǔ) ， 基 礎(chǔ) 受 力 條 件 好 ， 機 身 主要 承 受 拉 壓 載 荷 ，

60、基 礎(chǔ) 可 做 的 較 小 ， 輕 便 ； 潤滑 油 氣 缸 摩 擦 面 均 勻 分 布 ， 潤 滑 較 好 ； 結(jié) 構(gòu) 緊湊 ， 占 地 面 積 小 。 整 個 機 器 空 間 高 度 較 高 ， 曲 軸 箱 及 傳 動機 構(gòu) 位 于 機 器 下 部 ， 列 與 列 的 間 距 較 小 ， 氣 閥與 管 道 布 置 比 較 擁 擠 ， 不 利 于 維 修 。 立 式 壓 縮 機六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件 93 臥 式 壓 縮 機A、 一 般 臥 式 壓 縮 機 氣 缸 均 在曲 軸 一 側(cè) ， 慣性 力 平 衡 較 差 ，轉(zhuǎn) 速 相 對 較 低

61、（ 100-300r/min)、只 在 小 型 高 壓場 合 使 用 。六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件 94 B、 對 稱 平 衡 型 六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件對 稱 平 衡 型 （ 六 列 ） 相 對 列 的 曲 柄 錯 角180 。 往 復(fù) 慣 性 力 可以 完 全 平 衡 ， 往 復(fù) 慣 性力 矩 很 小 ， 轉(zhuǎn) 速 可 達250-1000r/min。 缺 點 ： 運 動 部 件 及填 料 數(shù) 量 較 多 ， 氣 體 泄漏 部 位 多 ， 機 身 和 曲 柄箱 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 。 阻 力 矩 曲

62、線 不 均 勻 。 95 六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件對 稱 平 衡 型 （ 六 列 ） 示 意 圖 96 六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件 97 C、 對 置 式 壓 縮 機 各 列 氣 缸 軸 線 同心 的 布 置 在 曲 柄 兩 側(cè) 。但 兩 列 往 復(fù) 運 動 質(zhì) 量并 非 對 動 。 往 復(fù) 慣 性力 不 能 完 全 平 衡 ， 但氣 體 力 可 以 得 到 較 好的 平 衡 ， 而 且 阻 力 矩曲 線 比 較 均 勻 。六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件

63、 98 六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件對 置 式 壓 縮 機 機 構(gòu) 示 意 圖 99 角 度 式 壓 縮 機（ L型 、 V型 、 W型 等 ） 特 點 介 于 立 式 壓 縮 機和 臥 式 壓 縮 機 之 間 。 曲 軸結(jié) 構(gòu) 比 較 簡 單 ， 結(jié) 構(gòu) 比 較緊 湊 ， 慣 性 力 平 衡 情 況 較好 。六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件 100 V型 壓 縮 機 101 W型 壓 縮 機 102 2.主 要 零 部 件 氣 缸 組 件 按 氣 缸 的 容 積 利 用 方 式 可 分 為 單 作 用 、

64、雙 作 用 和 級 差 式 ； 按 氣 缸 的 冷 卻 方 式 可 為 水 冷式 和 風(fēng) 冷 式 。單 作 用 雙 作 用 級 差 式六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件 103 2.主 要 零 部 件 氣 缸 組 件 氣 缸 工 作 表 面 （ 鏡 面 ） 的 加 工 精 度 和 裝 配精 度 要 求 很 高 。 某 些 壓 縮 機 的 壓 縮 機 裝 有 缸 套 ， 磨 損 過 量后 可 更 換 。 缸 套 材 料 應(yīng) 具 有 良 好 的 耐 磨 性 。六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件 104 2.主 要 零

65、部 件 氣 缸 組 件 氣 缸 工 作 表 面 （ 鏡 面 ） 的 加 工 精 度 和 裝 配精 度 要 求 很 高 。 某 些 壓 縮 機 的 壓 縮 機 裝 有 缸 套 ， 磨 損 過 量后 可 更 換 。 缸 套 材 料 應(yīng) 具 有 良 好 的 耐 磨 性 。六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件 105 2. 主 要 零 部 件 活 塞 組 件 （ 活 塞 、 活 塞 環(huán) （ 易 損 件 ） 、 活 塞 桿 ）活 塞 分 為 筒 形 、 盤 形 、 級 差 式 、 柱 塞 等 。六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部

66、件 106 2.主 要 零 部 件 氣 閥 組 件 （ 閥 座 、 閥 片 （ 易 損 件 ） 、 彈 簧 （ 易 損 件 ） ） 有 環(huán) 狀 閥 、 網(wǎng) 狀 閥 、 蝶 形 閥 、 條 狀 閥 、 直流 閥 等 。六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件氣 閥 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 107 u氣 閥 開 閉 及 時 ， 關(guān) 閉 時 嚴(yán) 密 不 漏 氣 ；u氣 流 通 過 氣 閥 時 ， 阻 力 損 失 小 ；u使 用 壽 命 長 ；u形 成 的 余 隙 容 積 小 ；u結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 互 換 性 好 ；u閥 片 材 料 應(yīng) 強 度 高 、 韌 性 好 、 耐 磨 、 耐 蝕 。2.主 要 零 部 件對 氣 閥 的 要 求 ：六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu) 及 零 部 件 108 密 封 組 件 在 活 塞 桿 穿 出 氣 缸 處 的 密 封 填 料 （ 易 損件 ） 。 常 用 的 材 料 有 金 屬 或 金 屬 與 硬 質(zhì) 填 充材 料 。2.主 要 零 部 件六 、 往 復(fù) 活 塞 式 壓 縮 機 的 典 型 結(jié) 構(gòu)