l型石油气压缩机课程设计

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1、南京工程学院课程设计说明书目录1设计目的22设计内容33热力计算4（一）确定汽缸直径4（二）计算实际吸排气压力6（三）计算盖侧和轴侧活塞工作面积6（四）确定各级排气温度7（五）计算轴功率并选配电机7（六）热力学参数统计84动力计算部分8（一）运动规律及机构运动学关系简化8（二）往复惯性力计算11（三）气体力计算11（四）摩擦力计算12（五）综合活塞力12（六）切向力计算及切向力图12（七）飞轮矩计算13（八）分析动平衡性能135设计体会136参考文献14第14页共14页南京工程学院课程设计说明书1设计目的1.进一步加深并综合运用《过程流体机械》及相关课程所学的基本理论、基本知识，掌握

2、典型过程流体机械的选型、校核等基本技能。2.了解压缩机基本结构及设计方法及步骤，培养学生对过程工程设计的技能以及独立分析问题、解决问题能力。3.树立正确的设计思想，重点掌握典型过程流体机械－活塞式压缩机的工作原理、热力和动力计算特点。进行设计基本技能的训练，例如查阅设计资料（手册、标准和规范等）、计算、运用以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。第14页共14页南京工程学院课程设计说明书2设计内容（1）题目     校核计算L-4/15型石油气压缩机。（2）已知数据     a.型式：       L型双缸二级作用水冷式石油气压缩机。    b.工艺参数      Ⅰ级名义吸

3、气压力：P1I=0.1MPa（绝压），吸气温度T1I=20℃       Ⅱ级名义排气压力：P2II=1.6MPa（绝压），吸入温度T2II=20℃      排气量（Ⅰ级吸入状态）: Vd=4m³/min      石油气相对湿度:φ=0.8    c.结构参数：      活塞行程：S=2r=240mm；      电机转速：n=422r/min；     活塞杆直径：d=45mm                      气缸直径：Ⅰ级，DI=280mm       Ⅱ级，DII=160mm      相对余隙容积：αI=0.06，αII=0.010      轴功率：≤35K

4、W      电动机与压缩机的联接：电动机转子直接装在曲轴端（电动机转子兼做飞轮）      连杆长度：l=500mm     运动部件质量（kg）：见表3-7表3-7运动部件质量(kg)名称Ⅰ级Ⅱ级连杆质量 45.294545.2945活塞及十字头组件质量 119.5215 62.2086    d.石油气组成成分；见表3-8表3-8石油气的主要成分及体积百分含量 石油气成分 CH4 C2H6 C3H8 C4H10  N2 CO2体积％(ri) 0.8512 0.0535 0.0556 0.0187 0.0159 0.0051（3）核算任务 a.热力计算：包括压力比分配，气缸直径，

5、排气量，功率，各级排气温度，缸内实际压力等。 b.动力计算：作运动规律曲线图，计算气体力，惯性力，摩擦力，活塞力，切向力，法向力，作切向力图，求飞轮矩，分析动力平衡性能。第14页共14页南京工程学院课程设计说明书3热力计算（一）确定汽缸直径根据总压比=16，压缩机的级数取两级，选择L形结构，而且I、II级采用双作用汽缸。另外压缩机采用水冷方式。①初步确定各级名义压力根据工况的需要，选择级数为两级，按照等压比分配的原则，，但为使第一集有较高的容积系数，第一级的压力比取稍低值，各级名义压力及压力比见表3.1。表3.1各级名义压力及压力比下表级次III吸气压力0.10.39排气压力0.39

6、1.6压力比3.94.1②确定各级容积效率i.确定各级容积系数。取各级相对余隙容积和膨胀指数如下。已知 石油气成分 CH4 C2H6 C3H8 C4H10  N2 CO2体积％ 0.8512 0.0535 0.0556 0.0187 0.0159 0.0051等熵指数1.291.191.221.101.401.30根据公式可得石油气的等熵指数k=1.27由等熵指数k球的膨胀指数，则可得，第14页共14页南京工程学院课程设计说明书ii.选取压力系数：iii.选取温度系数：iv.选取泄漏系数：v.确定容积效率：③确定析水系数第一级无水分析出，故。而各级进口温度下的饱和蒸汽压由文献差得，④

7、确定各级行程容积⑤确定各汽缸直径，行程和实际行程容积已知转速n=422r/min，行程s=240mm，得活塞平均速度取活塞直径d=45mm，得m根据汽缸标准，圆整为，实际行程容积。活塞有效面积为,理论有效面积。同理，，根据汽缸直径标准，圆整为第14页共14页南京工程学院课程设计说明书，实际行程容积为，活塞有效面积为,理论有效面积。考虑到圆整值与计算值之间有差值，这里采用维持压力比不变，调整相对余隙容积的方法，利用下式计算容积系数计算得新的容积系数为再通过下