二级高压直联便携式压缩机设计开题报告

《二级高压直联便携式压缩机设计开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、开题报告二级高压直联便携式压缩机设计1选题的背景、意义1.1选题背景压缩机是输送气体和提高气体压力的一种从动的流体机械[1]，是制冷系统的心脏。它从吸气管中吸入低温低压的气体，通过电机运转带动活塞对气体进行压缩后，向排气管排出高温高压的气体，从而实现吸气→压缩→排气→膨胀这样的一个循环过程。压缩机的用途十分广泛，几乎遍及工农业各个生产领域，如矿山、冶金、石油化工、机械、国防和农业灌溉等等。活塞式压缩机自19世纪末至20世纪初问世以来，其类型和用途不断发展。特别是近几十年来，随着新技术在压缩机中的应用，以及新机型的不断

2、涌现，活塞式压缩机在国民经济各领域中得到了越来越广泛的应用，成为石油化工生产中必不可少的关键性设备[2]。所以对活塞式压缩机的研究与新型压缩机的开发显得尤为重要和迫切。本次设计将利用Pro/e制图软件建立压缩机的三维模型，完成对压缩机的热力学过程计算，以及会对主要的零部件进行结构设计和强度校核，并对设计的一些难点做一些简要的阐述。1.2发展现状及趋势现在我国的活塞式压缩机行业已能自己设计和制造多种类、多用途并能满足不同排气压力和排气量的产品，初步形成了比较完整的、有一定规模和技术水平的制造体系，生产的产品不但满足了国

3、内市场需求，还远销国外，在国际市场竞争中占有一席之地。虽然近年来生产的部分新产品在设计水平、制造精度及运行可靠性等方面已接近世界先进水平，但同国外著名厂家的产品相比，还存在一定的差距。其缺点和不足主要表现在以下几个方面[3]：辅机及配套仪表能力较差，生产周期长，成本较高，同时各制造厂家型号较不统一，使得配件多不能通用。以及还存在机器可靠性较差，关键零件寿命短等缺点，这就降低了运转效率，所以还有待进一步完善。此外，现役活塞式压缩机还存在对环境污染较大，工程系数适应性差以及制造工艺水平低，加工精度较差，表面质量差等缺点[

4、4]。随着科学技术的发展，活塞式压缩机的制造技术也得到了长足的发展和进步，其发展趋势集中表现在以下几个方面[5]：设计将上实现标准化、系列化、模块式。如对气缸、活塞、填料等结构的设计，可以根据其直径、压力和级数采用多种系列的标准化设计。压缩机厂家可以根据客户的要求在短时间内用计算机完成设计，并且做到配件标准化。不但可满足不同工艺流程的需要，而且还降低了成本，易于维修，从而提高了产品的使用率。此外新科学技术的出现和应用[6]（计算机技术、数控数显技术等），使易损件的结构设计更趋标准和合理化，同时采用先进制造工艺改善了易

5、损件的加工工艺、提高加工精度，可以进一步提高压缩机工作的可靠性和平稳性[7]。以上技术的运用提高了压缩机工作的可靠性，可以实现压缩机长周期安全运行。还有在一些压缩机的设计时采用先进的控制仪表和安全联锁装置，便于实现计算机集中控制。这样就可以将备用机组取消，使得工程造价降低。最后整机的合理设计会使机器平稳运行，噪声和振动污染得到控制。另外得益于良好的润滑性能的自润滑材料的研制和开发，气缸已能实现无油润滑，这为压缩机向无油润滑方向发展创造了有利得条件。2相关研究的最新成果及动态2.1往复式压缩机的研究动向往复式压缩机，其

6、制造简单，目前是一种使用广泛的机型，世界各国正在进一步挖掘其潜力。其中，对气阀，阀腔流动阻力和阀室的热交换的研究占有主要部分，引人注目的研究还有关于容积控制方面的[8]。一方面是在连杆与曲柄销之间的轴承部分啮合偏心凸轮，根据凸轮的偏心角分两级调整活塞的行程；另一个方面是在压缩机的双缸压缩机中，调整两个活塞的往复运动相位，以实现连续容量控制。在故障诊断上，美国普度大学利用压力传感器所测得讯号的变化来发现压缩机故障，并判断故障原因[9]。例如：在活塞上钻孔来模拟由于磨损而引起的过量泄漏，然后将不同故障条件下的压力讯号图像

7、分别与正常工作条件下讯号图像进行分析比较，以此来判别故障原因。在气阀研究方面[10]，荷兰的Mose设计了一种气阀弹簧的底部支承可调的结构，以改变弹簧的预压缩量，适应工况或工质变化时气体推力的变化，达到在均工况变化范围内气体力和弹簧力的要求。当前对于往复式压缩机研究主要是集中在工作过程模拟与测试，结构优化设计，以及变频调速技术等方面。2.2气阀技术的研究动向舌簧阀和片状阀仍是许多工作者的研究对象，目前对气阀进行的研究有[11]：气阀周围的流动解析和影响压缩机性能的压力损失研究，影响压缩机可靠性的阀片材料的冲击应力和疲

8、劳的研究。使用计算机模拟阀片运动规律和建立数学模型方程可以迅速准确的得到结果，这对正确地认识气阀的工作过程、特性和结构参数无疑大有益处，所以利用计算机这个有力工具，对气阀进行最优化、可靠性的设计研究是当前气阀技术的科研动向。2.3摩擦与润滑的研究动向摩擦与润滑是当前压缩机技术研究的重要方向之一。很多文章都有关于这方面的研究，有对涡旋压缩机悬臂轴