第一节往复压缩机基本构成与工作过程.pptVIP

实际气体 ② 测量法-已有压缩机 1°用示功器实测示功图P—V 2 °测量曲线所包围的面积 3°将实际示功图折合成面积相同的长方形，行程S、Pi表示平均指示压力(Pa) 4°压缩机的指示功率 (w) 三 多级压缩-理由 1°省功 2 °降低排气温度 3°提高容积系数 4°降低最大活塞力 例：将气体从1atm压缩到9atm，其它条件相同，一个用单级压缩、一个用级差式压缩，比较两种条件下外止点处活塞所受气体力大小。 （单级活塞工作面积F，级差式低压级活塞工作面积为F，高压级活塞的工作面积F0，行程相同） 2 级数的选择 （1）单级的最佳压力比 级的等温指示效率： 最佳压力比2-4.实际多级压缩机的单级压力比3左右 （2）多级压缩的最佳级数 根据最终压力由图2-19选择级数，保证等温指示效率最高。 （3）级数选择的其它原则 级数越多越省功，但结构复杂。 ①大中型压缩机以省功为原则，不管级数 ②对小型移动压缩机级数取决于每一级所允许的排气温度，在排气温度许可的范围内尽量减少级数 ③对特殊气体压缩机，级数的选择取决于每一级所允许的温度。 （3）压力比的分配 冷却完全按等压比分配 ；实际气体各级功耗相等时，等温指示效率最高，按耗功相等的原则分配压力比。 压力比调整： （1）Ⅰ级压力比取小， 可提高容积系数，减小一级气缸直径等 （2）一级压力比可适当高，因一级进气温度低 （3）适当降低末级压力比 防止压缩机在超过规定的排气压力下工作，造成排气温度高 （4）对气体充瓶用压缩机，末级压力比可稍高因气甁压力到定值会停止进气。 （5）考虑活塞力平衡，活塞力影响压缩机使用安全 2 容积式压缩机 容积式压缩机有 “往复式’和“回转式” 重点是往复式压缩机，其特点是： ①工作腔容积变化取决于机构的尺寸，工作的稳定性较好； ②气体的吸人和排出与气体性质关系不大，故机器适应性强并容易达到较高的压力 ③机器的热效率较高； ④容积式机器结构较复杂．易损件多。 ⑤吸入和排出是间歇的易引起振动。 §2.1 往复压缩机基本构成和工作过程 2.1.1 基本构成和工作过程 1 总体结构和组成 根据结构功能划分为三部分 工作腔 传动部分 机身 活塞式压缩机结构 2 机构学原理与构成 4 汽缸基本形式和工作腔 4 压缩机的结构形式 列 压缩机分类：立式、卧式、角度式 2.1.2 压缩机的工作过程-理论循环 1atm=1kgf/cm2=10N/10-4m2=105Pa=0.1Mpa 假设： ①工作腔内无余隙容积 ②气体进、排过程无压力损失，且进、排气压力恒定；吸、排气过程气体状态不变，进气压力P1、排气压力P2 ③气体无泄漏。 ④所压缩的气体为理想气体，过程指数定值； ⑤压缩过程为等温过程或绝热过程 1基本概念 级、循环、外止点、内止点、曲柄半径与活塞行程的关系、向轴行程、向盖行程 2理论循环级的进气量 3 理论循环指示功 意义：理论循环功相当于从状态1到状态2的压缩过程功 等温、多变过程理论循环功： 压缩终了温度： 过程指数对理论循环功的影响及影响过程指数的因素 二 级的实际循环 P1、P2名义吸排气压力，Ps、Pd实际吸气、排气压力，V0余隙容积，VS、Vh均表示气缸行程容积，Vs1 、Vd压缩机的吸、排气量，Ts、Td实际吸、排气温度 实际循环与理论循环的区别： 实际循环示功图由两个理论循环组成 1级的实际循环与理论循环的差别 ①实际循环有余隙 ②实际进、排气过程有阻力 ③系统与外界存在热交换，压缩、膨胀过程均是多变过程 ④实际循环有泄漏 ⑤进排气过程有压力波动，实际压力比高于理论压力比 ⑥实际气体不同于理想气体。 ⑦当进排气系统为固定封闭容积的场合，进气压力降低，排气压力升高。 2 实际循环级的进气量 (1)容积系数 推导：从3 4 应用热力学方程： λv越小，吸、排气量越低，当λvmin=0，吸气量为零，只有余隙容积中的气体在气缸内反复膨胀压缩，此时压缩机耗功但排气为零。 影响容积系数的因素： 影响λv的因素主要有相对余隙容积a、压力比ε、过程指数m。m与装置冷却有关， ε、a与结构设计有关。a、 ε越大， λv越低，吸排气量越低，一般压力比3左右，当a17%时，λv=0 （2）压力系数 示功图由a向1简化时，PV为定值，压力越大，进气体积越小，用λp表示进气量降低的程度。 (3)温度系数 一般实际吸气温度高于一级进气温度，因此实际进气量低于 理论进气量 3 实际循环功计算 ①解析法 ② 测量法 新鲜气 ①解析法-新设计压缩机 1°对实际压缩过程简化 2 °根据设计的相对余隙容积a定两止点位置 3°