活塞式空压机-精品ppt课件

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1、活塞式空压机日期：2013年8月15日海油服股行字〔2013〕16号附件2：活塞式空压机的运行操作与维护保养活塞式空压机的工作原理活塞式空压机常见故障及解决方法活塞式空压机的工作原理21.理论工作循环活塞式压缩机的结构和工作原理与往复泵颇为相似，但也有某些差别。首先了解单级活塞式压缩机的理想工作循环。假定：（1）气缸没有余隙容积，即活塞到达上死点时气体完全被排出气缸；（2）吸、排气过程没有压力损失和压力脉动；（3）工作过程没有气体泄漏；（4）气体与缸壁无热量交换。如图4.5-1压缩机理论工作循环，气缸内压力

2、P为纵坐标，气缸内容积V横坐标。活塞式空压机的工作原理3当活塞从上死点（活塞离开曲轴中心线的最大距离）向下死点（活塞离开曲轴中心线的最近距离）移动时，压缩机处于吸气过程，吸气阀K1打开，排气阀K2关闭，根据假设气缸内压力始终与吸气管中压力Ps（吸入压力）相等。最大吸气容积（进气为标准大气压，即是每循环的理论排量）就是气缸工作容积Vp-—活塞在一个行程中所扫过的容积。在P-V图中吸气过程如图4.5-1所示。当活塞从下死点回行时，吸气阀K1关闭，气体在气缸内被压缩。当压力升高到排出管中压力Pd（排出压力）时，排

3、气阀K2打开，压缩过程结束，这时缸内气体体积被压缩至V2。在P-V图上，压缩过程由1-2表示。排出阀开启后，缸内压力保持Pd不变，直到活塞行至上死点，气体全部被挤出，排气过程结束。在P-V图上，排气过程由2-3表示。活塞式空压机的工作原理4压缩过程线1-2是按气体与缸壁不存在任何热交换的绝热过程，如果压缩过程冷却极其良好，缸内气体温度始终保持不变，则压力的升高要平缓很多，等温压缩线1-2”表示。通常缸壁有一定程度的冷却，气体压缩终点2’的温度介于等温压缩和绝热压缩之间，1-2’是多变压缩过程。P-V图上循环

4、过程线4123所包围的面积，代表每一循环耗功的大小，说明气缸冷却越好，压缩过程越接近等温过程，压缩机耗功越少。活塞式空压机的工作原理52.实际工作循环其实前面的四点假设是不成立的，活塞式压缩机的实际工作循环在P-V图上如图4－6所示，造成实际过程不同于理论过程的各种因素如下：1）余隙容积的影响为了防止活塞与缸盖发生碰撞或发生液击，活塞到达上死点时必须与缸盖保留一定的间隙（余隙），气阀通气缸的通道也有一定的容积。活塞在上死点时缸内留有的全部容积为余隙容积，用Vc表示。当排气行程结束，活塞从上死点回行时，残存在

5、余隙容积中的压力较高的气体开始膨胀，只有当活塞回行至某一位置，缸内压力降至低于吸入管中的压力Ps一定压力植时（因为吸气阀开启有阻力），气体才顶开吸气阀进入气缸内。这一膨胀过程在P-V图上由3’-4表示。由于余隙容积的存在，压缩机的实际吸气容积比气缸工作容积Vp小，压缩机每转减少的排气量是按气体进口状态计算的，如图4－6中的ΔV’表示。图4－6活塞式空压机的工作原理6余隙容积VC使压缩机流量减少的程度用容积系数λv来衡量；λv=V’/Vp=（Vp-ΔV’）/Vp余隙容积一般低压级为0.07－0.12，中压级为

6、0.09－0.14，高压级为0.11－0.16，容积系数λv＝0.65－0.9。余隙容积大致可用余隙高度（活塞上止点时与缸盖间的距离）来衡量，一般为0.4－2.5mm。在使用中，如果连杆两端轴承过度磨损，使用了较厚的缸盖垫片等，余隙高度有可能增大而使容积系数λv降低。检修时要按照说明书要求用压铅法测量余隙高度。活塞式空压机的工作原理72）进、排气阻力的影响在吸气过程中，由于吸气阀和吸气通道的流动阻力，缸内压力要比吸入管中的压力Ps低。在吸入行程结束时，缸内压力是P’1，活塞回行必须走过一段行程后，缸内压力才

7、能升高到吸入压力Ps，这相当于每转排量又减少了图中所示ΔV″部分，吸气过程的压力损失使压缩机流量减少的程度可用压力系数λp来衡量：λp=V″/V’=（V’-ΔV″）/V’在排气行程中，缸内压力也要比排出管压力Pd略高。这样由于吸、排气阻力的影响，压缩机每转消耗功将增加（如图５.2-2中阴影部分所示）而流量则减少。活塞式空压机的工作原理83）吸气预热的影响压缩机工作一段时间后气阀、缸体及活塞温度升高，气体吸入过程中被加热，比容增大，使实际容积流量进一步减少，这部分损失是预热损失。预热损失在示功图上看不出来，它

8、使压缩机容积流量减少的程度可用温度系数λt来衡量。一般λt＝0.90－0.95，随压力比的增高而减小。4）泄漏的影响泄漏损失是因吸入排气阀、活塞环等密封不严而造成的容积流量损失，它可用气密系数λl来衡量，λt一般为0.9－0.98。泄漏也会造成功率损失。活塞式空压机的工作原理93.容积流量和输气系数活塞式空压机的理论容积流量是由第一级的气缸工作容积、缸数和转速决定的，即：Vt=πD2Szn/240m2/s式中；D