过程流体机械第二版课件教学课件 作者 李云 姜培正 主编2.ppt

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1、第二章往复式压缩机2.1概述2.2级的热力过程2.3多级压缩2.4主要热力性能指标及结构参数2.5动力性能分析2.6调节方式及控制2.7主要零部件2.8压缩机的选型2.1概述2.1.1总体结构2.1.2工作过程2.1.3特点及应用2.1.4分类及型式2.1.5命名规则2.1.1总体结构工作腔部分:气阀气缸活塞传动部分:连杆曲柄十字头机身部分辅助设备:润滑系统冷却系统2.1.2工作过程1-气缸盖2-排气阀3-进气阀4-气缸5-活塞6-活塞环7-冷却套8-连杆9-曲轴2.1.3特点及应用1.工作的稳定性较好；2.机器适用性强；3.机器的热效率较高；4.容积式机器结构较复杂，易损零件多；5.气体

2、吸入和排出是间歇的，易引起气柱及管道的振动立式压缩机卧式压缩机一般卧式对动型对置式M型H型角度式压缩机V型L型W型扇型星型其他分类方式2.1.4分类及型式2.2级的热力过程2.2.1级的理论工作循环2.2.2级的实际工作循环2.2.1级的理论工作循环（1）理论循环的特点（2）理论循环的过程（3)理论循环的压缩功（1）理论循环的特点气体通过进、排气阀式无压力损失，进、排气压力没有波动保持稳定；工作腔内无余隙容积，缸内的气体被全部排出；工作腔作为一个孤立体与外界无热交换；气体压缩过程指数为定值；气体无泄露。（2）理论循环的过程（3）理论循环的压缩功对于压缩级来说，一个理论循环中所进的气体量，为

3、活塞面积与一个行程乘积，即V1=ApS式中Ap——活塞面积，m²；S——活塞行程，m。该容积习惯上称为行程容积Vh，即Vh＝V1。2.2.2级的实际工作循环（1）实际循环的特点（2）实际循环的吸气量（3）各系数的物理意义（4）级的循环指示功（1）实际循环的特点任何工作腔都存在余隙容积。气体流经进气、排气阀和管道式必然油摩擦，由此产生压力损失。气体与各接触壁面间存在着温差，导致不断有热量吸入和放出。气缸容积不可能绝对密封。阀室容积不是无限大。（2）实际循环的吸气量由于实际循环和理论循环存在差异，这将影响压缩机各方面的性能。例如实际循环中，活塞每个行程所吸入的气体若折合成原始的压力P1和温度T

4、1，则比行程容积Vs小。实际循环的吸气量可表示为：（3）各系数的物理意义由于气缸存在余隙容积，使气缸容积部分容积被膨胀气体占据。（4）级的循环指示功实际循环指示功的近似计算是把进、排气过程的压力用平均压力来代替，压缩与膨胀过程指数用定值来代替，并且假设压缩过程指数与膨胀过程指数相等。2.3多级压缩2.3.1多级压缩的定义2.3.2多级压缩的优点2.3.3级数的选择2.3.4压力比的分配2.3.5各级容积的确定2.3.1多级压缩的定义所谓多级压缩是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压缩之后将气体导入中间冷却器进行冷却。2.3.2多级压缩的优点节省压缩气体的指示功降低排气温度提高容积系

5、数降低活塞力2.3.3多级的选择大、中型压缩机级数的选择，一般以最省功为原则。小型移动压缩机虽然液应注意节省功的消耗，但往往重量是主要矛盾。因此级数选择多取决于每级允许的排气温度。在排气温度的允许范围内，尽量采用较少的级数，以利于减轻机器的重量。对于一些特殊气体，其化学性质要求排气温度不超过某一温度，因此级数的选择也取决于每级允许达到的排气温度。下表是往复压缩机级数与终了压力的一般关系。终压(MPa)0.5~0.60.6~31.4~153.6~4015~10020~10080~150级数(z)12345672.3.4压力比的分配多级压缩过程中，常取各级压力比相等，这样各级消耗的功相等，而压

6、缩机的总耗能也最小。即各级压力比为：式中，z—压缩机级数。对于实际气体，考虑到气体可压缩性的影响，压力比的分配可根据功相的原理作适当的升降。压缩机第一及工作容积：按照前一级排出的气体要为下一级所吸进的原则，任意i级的工作容积为：2.3.5各级容积的确定析水系数的计算公式为：2.4主要热力性能指标及结构参数2.4.1吸排气2.4.2容积流量2.4.3供气量2.4.4排气温度2.4.5功与功率2.4.6效率2.4.7活塞平均速度2.4.8转速2.4.9行程2.4.10气缸直径2.4.1吸、排气压力压缩机的吸气和排气压力分别指第一吸入管道处和末级排出接管处的气体压力。因为压缩机采取的是自动阀，气

7、缸内压力取决于进、排气系统的压力，所以吸、排气压力是可以变更的。压缩机铭牌上的吸、排气压力是指额定值，实际上只要机器强度、排气温度、原动机功率及气阀工作许可。它们是可以在很大范围内变化的。2.4.2容积流量压缩机的容积流量，通常是指单位时间内压缩机最后一级排出的气体，换算到第一级进口状态的压力和温度时气体容积值，单位是m³/h或m³/min.按照容积流量的定义，利用实际在÷测得的末级容积流量值，可按下式求取流量：容积流量