容积式压缩机1.pptVIP

实际气体与理想气体存在差别； 压缩机的实际循环 1. 实际循环的特点 理想气体： 实际气体： 特殊条件下使用压缩机，例如： 进气过程：压力明显降低; 排气过程：压力明显升高。 压缩机的实际循环 c d：膨胀过程 d a：进气过程 a b：压缩过程 b c：排气过程 2. 实际工作循环过程 实际循环的进气量VS2一定少于理论循环进气量VS 压力P1下的实际进气量 余隙容积 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 注意：i）气缸行程容积VS一定时，余隙容积越大，容积系数越小; ii）进气压力一定时，排气压力越高，容积系数越小。 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： 吸气阀处于关闭状态时的弹簧力 进气管道中的压力波动 pa：进气结束时工作腔内的压力 压力系数λp （≤1）表示压力降低对进气量减小的影响程度（即导致吸气容积减小了ΔV2）。 压力系数根据经验选取： 气阀弹簧力设计正确时，第一级的压力系数一般取0.95~0.98； 对弹簧力相对气体压力小很多的其他级，压力系数取0.98~1。 压缩机的实际循环 （3）温度系数λT ——气体与工作腔壁有热交换 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： 温度系数可按照图2－12选取，一般在0.92~0.98 Ta：进气结束时工作腔内气体的温度 温度系数λT （＜ 1）表示进入气缸的气体由于吸热膨胀而使进气量减小的程度。 进气过程中气缸壁及活塞传给气体的热量； 进气克服气阀摩擦力做功转化的热量。 Ta大于T1的原因： 压缩机的实际循环 （4）泄漏系数λl ——气缸并非绝对密封 有油润滑压缩机一般取0.90～0.98 无油润滑压缩机一般取0.85～0.95 （5）实际循环进气量VS’ 和排气量Vd 其中： ，称为排气系数；也称容积效率，用ηV表示 气缸的活塞环；气阀；填料密封 主要的泄漏部位： 其中： ，称为吸气系数 压缩机的实际循环 4. 实际循环指示功Wi 其中：δs , δ0：进气相对压力损失和总的相对压力损失 对理想气体 对实际气体 注：实际气体的指示功也可由P-V图直接近似计算。 （查图2-14确定） 1. 多级压缩的定义 多级压缩是将气体的压缩过程分若干级进行，并在每级压缩之后导入中间冷却器进行冷却。 P1 P2 多级压缩 L 型 氮 氢 气 压 缩 机 多级压缩 2. 多级压缩的优缺点 缺点：级数过多，结构复杂；级间管路增加，阻力损失增加，功耗增加；操作与维修困难等。 优点： 节省压缩气体的指示功； 可以降低排气温度； 排气温度： 可以提高容积系数 λv ； 可以降低活塞力。 多级压缩 实际单级压缩 等温单级压缩 3. 级数的选择 选择原则： 大、中型压缩机：以最省功为原则； 小型压缩机：以每级允许的排气温度或结构紧凑为原则； 特殊气体（易燃易爆等）：取决于每级允许的排气温度。 选择参考： 往复压缩机级数与终压间的关系（表2-2） 1 2 3 4 级数 0.3～1 0.6～6 1.4～15 3.6～40 终压MPa 5～6 15～100 7 80～150 多级压缩 最佳级数：从省功角度——使整个机器的等温指示效率（理论等温循环指示功与实际循环指示功之比）最高（图2－19） 常压进气 4. 压力比的分配 z：压缩机级数； pd 和 ps 为排气、进气压力； εt 为总压力比。 注意：i）实际中，为了平衡活塞力，可适当调整等压比原则； ii）为增加进气量，第一级压力比可取小些（提高λv ）； iii）为方便气量调节（或排气温度），最末一级压力比也取小些。 多级压缩过程中，常取等压比原则分配压力比。则各级压力比为： 在理想条件下，对多级压缩机，按各级压力比相等分配总压力比，等温指示效率最高，即最省功。（参见相关参考书） 多级压缩 三 热力性能 三 热力性能 1. 吸、排气压力 定义 吸气压力——压缩机第一级吸入管道处的气体压力，ps； 排气压力——压缩机末级排出接管处的气体压力， pd 。 注意： 压缩机铭牌上的排气压力指的是额定值