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时间:2019-06-28
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1、泵与压缩机—往复活塞式压缩机主要内容了解往复活塞式压缩机的工作原理熟悉往复活塞式压缩机的结构熟悉往复活塞式压缩机的性能参数熟悉往复活塞式压缩机的气量调节方法一、工作原理往复式压缩机通过曲轴连杆机构将曲轴旋转运动转化为活塞往复运动。当曲轴旋转时,通过连杆的传动,驱动活塞便做往复运动,由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。曲轴旋转一周,活塞往复一次,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。1.理论工作循环假定压缩机没有余隙容积,没有吸、排气阻力,没有热量交换,压缩机的理论工作过程可以简
2、化成下图示的三个热力过程。吸气—活塞自0点移至1点,吸气阀打开,气体在P1压力下进入气缸。压缩—活塞自1点移至2点,吸排气阀均关闭,此过程为多变压缩过程,气缸内的气体压力升至P2。排气—活塞从2点移至3点,压力为P2的气体等压排出气缸。过程0-1-2-3-0构成了压缩机的理论工作循环,压缩机完成一个理论循环所消耗的功即为图中0-1-2-3-0所代表的面积。压缩机中最常见的压缩过程为等温、绝热及多变过程。在同一压缩范围内,等温压缩耗功最小,绝热过程耗功最大,多变压缩介于两者之间。实际上,由于受冷却速度的限制以及和外界的热量交换
3、,不可能实现等温过程和绝热过程,一般都为多变压缩过程。2.实际工作循环压缩机工作过程中活塞环、填料、气阀不可避免存在泄露,每个循环的排气量总小于实际吸气量。压缩机的进气阻力过大,会造成压缩机排气量减少。余隙容积过大会降低排气量,使指示功图面积变小。(1)实际过程与理论过程的区别由于余隙容积的存在,实际工作循环由膨胀、吸气、压缩、排气四个过程组成,而理论循环无膨胀过程。实际吸、排气过程中存在阻力损失,使实际气缸内吸气压力小于吸入管路内气压、实际气缸内排气压力高于排出管路内气压;吸、排气过程中有压力波动、温度变化。在膨胀和压缩过
4、程中,因为气体与气缸壁之间存在热交换,使得压缩过程指数与膨胀过程指数不断变化,并非常数。二、往复式压缩机的结构压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、润滑油系统、进出口缓冲罐/气液分离器等部件组成。1.机体机体包括机身、机座、曲轴箱等部件。机体一般采用高强度灰铸铁(HT20-40)铸成一个整体,是支承气缸套、曲轴连杆机构及其它所有零部件重量并保证各零部件之间具有正确的相对位置的本体。(1)机体的作用用来连接气缸和安装运动机构,并用作支承座。承受机器本身的全部或部分重量。作为传动机构的定位和导向部
5、分。如曲轴支承在机体的主轴承上,十字头以机体滑道导向。承受压缩机工作时气体压力及转动部件的惯性力。连接某些辅助部件,如润滑油系统、盘车系统、冷却系统等。2.气缸气缸是活塞式压缩机中组成压缩容积的主要部分。气缸与活塞配合完成气体的逐级压缩,它要承受气体的压力,活塞在其中往复运动,气缸应有良好的工作表面以利于润滑并应耐磨,为了散发气体被压缩时产生的热量以及摩擦生热,气缸应有良好的冷却,通常在气缸中设置冷却水夹套。气阀在气缸上的布置有三种方式:配置在气缸盖上、配置在气缸体上、混合配置。气阀在气缸上的布置方式对气缸的结构有很大的影响
6、,是设置气缸所要考虑的主要问题之一。布置气阀的主要要求是:通道截面大,余隙容积小,安装和修理方便。3.气阀气阀是压缩机的一个重要部件,属于易损件。它的质量及工作的好坏直接影响压缩机的输气量、功率损耗和运转的可靠性。气阀包括吸气阀和排气阀,活塞每上下往复运动一次,吸、排气阀各启闭一次,从而控制压缩机并使其完成膨胀、吸气、压缩、排气等四个工作过程。目前,活塞式压缩机所应用的气阀,都是随着气缸内气体压力的变化而自行开闭的自动阀,由阀座、运动密封元件(阀片或阀芯)、弹簧、升程限制器等组成。自动阀的阀片在两边压差的作用下开启,在弹簧作
7、用力下关闭。阀片与阀座或升程限制器之间的粘附力、阀片与导向块之间的摩擦力等,也影响阀片的开启与关闭。4.密封装置按活塞与气缸间的密封分为两种:活塞环密封迷宫密封(1)活塞环密封活塞环是密封气缸镜面和活塞间间隙用的零件,另外还起到布油和导热的作用。对活塞环的基本要求是密封可靠和耐磨损。其密封原理如下:气体从高压侧第一道环逐级漏到最后一道环时,每一道环所承受的压力差相差较大。第一道活塞环承受着主要的压力差,并随着转速的提高,压力差也增高。第二道承受的压力差就不大,以后各环逐级减少。因此环数过多是没有必要的,反而会增加气缸磨损,增
8、大摩擦功。(2)迷宫密封一般活塞式压缩机常采用活塞环进行密封,采用有油润滑。但润滑油雾会不可避免的混入压缩气体中,造成气体污染。同时,当介质中夹带部分粉末时,采用活塞环密封会造成活塞环迅速损坏。迷宫密封优点:迷宫密封所提供的压缩气体是绝对干燥的,压缩过程是无油润滑。允许输送介质中夹带微小固
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