7 容积式压缩机

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1、第七章容积式压缩机活塞式压缩机动画滑片式压缩机动画罗茨压缩机动画制冷剂压焓图(由1到7构成了蒸汽压缩式制冷循环)各种压缩机适用范围容积式压缩机是指依靠改变工作腔来提高气体压力的压缩机。由于容积式压缩机大多有活塞，故又称“活塞式”压缩机，按其结构的不同又有往复活塞和回转活塞之分，前者简称“往复式”，后者简称“回转式”。容积式压缩机容积式压缩机的特点①机器转速的改变对工作容积的变化规律没直接影响，故压力与流量关系不大，工作稳定性较好。②气体的吸入、排出与气体性质无关，故适应性强、易达到较高压力。③机器热

2、效率高（因为泄漏少）。④结构复杂，往复式的易损件较多。⑤气体脉动大，易引起气柱、管道振动。往复压缩机组成部分往复压缩机的结构示意图:见图工作腔部分气缸、气阀（包括吸气阀和排气阀）、活塞传动部分（利用曲轴连杆机构化旋转为往复直线运动）曲轴、连杆、十字头、活塞杆、十字头销、曲柄销机身部分支承（连接）气缸与传动部分的零部件辅助部分润滑、冷却、调节、安全阀、消音器、滤清器、缓冲器4L型往复式压缩机结构演示当活塞从气缸盖处（外止点）开始向下运动时，气缸内的上部容积逐渐增大，压力降低，这时外界气体沿进气管冲开进

3、气阀流入气缸中，直到活塞达到最下位置（内止点），这时进气开始关闭。在反向运动时，亦即当活塞向上运动时，则该容积缩小，其中气体被压缩，当它的压力达到预先设计好的程度（或稍大于排气管的压力），排气阀被打开，气体排入排气管中，直到活塞运动到最上位置（外止点）时，排气阀关闭。当运动机构不停的运动时，上述过程则重复进行。总之，曲轴旋转一周，活塞往复运动一次，气缸内相继实现进气，压缩，排气的过程，即完成一个工作循环，称为一级。往复式压缩机工作过程往复压缩机级的循环级的理论循环基本概念：①内止点（下止点）—活塞运

4、动到主轴侧的极限位置；②外止点（上止点）—活塞运动到远离主轴侧的极限位置；③进程—活塞走向外止点；④回程—活塞走向内止点；⑤行程—两止点间距离⑥压—容图（压力指示图，示功图）:几个概念几个概念行程容积—活塞截面积×行程规定理论进气量—=行程容积功—功＝力×位移指示功(压缩功)为：见图ｐ－Ｖ关系：见下表热力过程过程方程理论循环指示功等熵过程等温过程多变过程见:p-V,T-s图级的实际循环级的实际循环进气量多级压缩多级压缩的概念—见图一、多级压缩的理由①省功省功的原因有中间冷却器.见图回冷完善的定义:注

5、意因冷却不完善使气体温度比原始温度每增高3℃，约使下一级功耗增加1％。理论上，级数越多，越接近等温压缩，越省功。②降低排气温度TdTd过高，则：润滑油失效（变质、粘性下降）,积炭。腐蚀、爆炸。④降低活塞力因为级间冷却→进每级的气量容积↓→每级的活塞截面积↓→每级活塞力↓例如：见图进气压力：0.1MPa出口压力：0.9MPa设：截面积：③提高λv二、级数的选择①级数多，危害在于：结构复杂设备费用多摩擦损失、流动损失多中间冷却装置多，动力费用多②确定级数的原则是：大、中型—省功小型移动式—重量，省功排气

6、温度限制结论：一定的排气温度下，尽可能少级数、少重量。三、压比的分配假设：不考虑气体可压缩性的差异；不考虑压力损失、余隙影响；各级多变压缩指数相等；回冷完善。压比的分配的原则多级压缩中，各级压比相等，则各级消耗功相等，而压缩机的总功耗最小。压比分配的表达式为：注意：有时ε1，ε2，ε3，。。。。，εZ不等，但是,仍符合上式。实际压比分配中，按照：实际工艺要求；压比受平衡力的限制；ε1取小些，以使λv1↑，Vso1↑,取即εZ取小些，使调气量时，不致εZ或Td太大。破坏等压比分配原则的代价功耗大例7-

7、1往复压缩机的热力性能容积流量（排气量）功率和效率回转式压缩机与压缩式压缩机相比，其优点是：结构简单，易损件少，操作容易；运动件的动力平衡性能好，机器转速高；进、排气间歇小，压力脉动小。缺点是：运动件密封比较困难，难达到高的终了压力；由于泄漏，热效率一般低于往复式压缩机。螺杆压缩机工作过程原理单螺杆压缩机原理滑片压缩机工作原理往复式压缩机型式选择立式压缩机卧式压缩机对动式结构2D型往复式压缩机H型往复式压缩机压缩机驱动方式选择电动机异步电动机同步电动机内燃机汽油机柴油机汽轮机需通过减速机构驱动L型空

8、气压缩机1-连杆；2-曲轴；3-中间冷却器；4-活塞杆；5-气阀；6-气缸；7-活塞；8-活塞环；9-填料；10-十字头；11-平衡重；12-机身机身气阀连杆曲轴活塞进气压力：0.1MPa出口压力：0.9MPa设：截面积：