容积式压缩机,过程流体机械课件,过程装备要控制工程

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1、过程流体机械二〇〇九年十月山东科技大学机械电子工程学院第二章容积式压缩机主要内容一往复压缩机概述二往复压缩机的工作过程三热力性能四动力性能五气阀和密封六调节方式及其控制七选型八回转式压缩机一往复压缩机概述往复压缩机的总体结构往复压缩机的工作原理往复压缩机的特点一往复压缩机概述1.总体结构组成：气缸活塞（活塞环）进、排气阀连杆曲轴一往复压缩机概述组成：气缸、活塞(活塞环)、进排气阀、活塞杆、十字头(销)、连杆、曲轴、一往复压缩机概述L型空气压缩机组成：气缸活塞（活塞环）进排气阀活塞杆（填料）十字头曲轴连杆平衡重中间冷却器一往复压

2、缩机概述工作腔部分：处理气体气缸（缸盖）活塞（活塞环、活塞杆或填料密封）气阀（进气阀和排气阀）传动部分：驱动活塞往复运动曲轴连杆十字头（销）机身部分：支撑气缸与传动部分辅助设备润滑系统冷却系统（缸套、中间冷却器）管路系统往复压缩机的基本结构组成：一往复压缩机概述机身气缸体气缸盖气缸座一往复压缩机概述活塞与活塞杆相连与连杆相连一往复压缩机概述活塞环和活塞杆一往复压缩机概述气阀一往复压缩机概述曲轴平衡重一往复压缩机概述连杆一往复压缩机概述连杆的连接一往复压缩机概述十字头及销填料密封一往复压缩机概述一往复压缩机概述2.往复压缩机的工

3、作原理一级（或一个循环）：进气压缩排气往复式压缩机——双作用式气缸一往复压缩机概述左气缸进气压缩(排气)右气缸压缩(排气)进气往复式压缩机——级差式气缸一往复压缩机概述一往复压缩机概述3.往复压缩机的特点排气压力与流量的关系不大，工作稳定性较好；工作性能与气体性质关系不大，故适应性较强；容易达到较高的压力；热效率较高；结构较复杂，易损坏零件较多气体吸入和排出是间歇的，容易引起气柱及管道的振动。各类压缩机的适用范围二往复压缩机的工作过程压缩机的理论循环压缩机的实际循环多级压缩压缩机的理论循环1.基本概念一级：被压缩气体进入工作腔

4、完成一次气体压缩称为一级，包括进气、压缩、排气等过程，也称为一个工作循环。进程：活塞向“外止点”运动时，称为进程。回程：活塞向“内止点”运动时，称为回程。行程：活塞从一个止点到另一个止点的距离称为行程“s”。外止点内止点气体通过进排气阀时无压力损失，进、排气压力没有波动，保持恒定；在排气过程终了时，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；气体无泄漏。2.理论循环的特征压缩机的理论循环压缩机的理论循环4123外止点内止点41：进气过程12：压缩过程23：排气过程理论工作循环过程：压－容图

5、3.理论工作循环过程压缩机的理论循环4.理论循环的压缩功（1）理论进气量V1和行程容积VS压缩机的理论循环（2）指示功（循环消耗的外功）Wi绝热压缩理论循环指示功：等温压缩理论循环指示功：多变压缩理论循环指示功：其中，K为绝热指数其中，m为过程指数从压缩机的功耗看：等温压缩过程的功耗最少，绝热压缩的功耗最多。“－”表示外界作功任何工作腔都存在余隙容积；压缩机的实际循环1.实际循环的特点（容积系数）排气阀余隙容积气缸盖进气阀活塞环气缸P2P1余隙容积V0：活塞在止点时，气缸中残留气体所占的压缩腔容积余隙容积包括：活塞与气缸的间隙

6、容积；气阀片的通道容积；活塞顶部至第一活塞环间的容积气体流经进排气阀和管道时必然有摩擦，由此产生压力损失；压缩机的实际循环1.实际循环的特点（压力系数）进气时，气缸内压力P一般低于进气管道压力P1;排气时，气缸内排气压力P高于排气管道压力P2;气体与各接触壁间存在温差，导致不断有热量吸入和放出；压缩机的实际循环1.实际循环的特点（温度系数）进气时，气体温度低于气缸壁，气体吸热;压缩过程中，吸热压缩绝热压缩放热压缩排气时，气体温度高于气缸壁，气体放热。气缸容积不可能绝对密封；漏气：进、排气阀；活塞环与气缸壁间；填料密封阀室容积不

7、是无限大。进排气系统：进气过程压力逐渐降低；排气过程压力逐渐升高（泄漏系数）压缩机的实际循环实际工作循环过程：cd：膨胀过程da：进气过程ab：压缩过程bc：排气过程2.实际工作循环过程实际循环的进气量一定少于理论循环进气量。压缩机的实际循环3.实际循环的进、排气量（1）容积系数λv——存在余隙容积V0其中：α＝V0/VS；相对余隙容积ε＝p2/p1；名义压力比m：膨胀指数容积系数λv是小于1的系数，表征了余隙容积对气缸吸气能力的影响压缩机的实际循环（2）压力系数λp——进、排气阀有压力损失影响压力系数的主要因素：吸气阀处于关

8、闭状态时的弹簧力进气管道中的压力波动（3）温度系数λT——气体与工作腔壁有热交换pa：进气结束时工作腔内的压力该级的压力比；气体的性质及气缸的冷却程度。影响温度系数的主要因素：Ta：进气结束时工作腔内的温度压力系数λp表示压力降低对进气量减小的影响程度。温度系数λT表示进入气