活塞式空气压缩机

压 缩 空 气 在 船 舶 上 的 应 用 ： 1.主 机 的 启 动 、 换 向 ； 2.辅 机 的 启 动 ； 3.为 气 动 装 置 提 供 气 源 ； 4.为 气 动 工 具 提 供 气 源 ； 5.吹 洗 零 部 件 和 滤 器 。u 排 气 量 :单 位 时 间 内 所 排 送 的 相 当 第 一 级 吸 气 状 态 的 空 气 体 积 。 单 位 ： m 3/s、m3/min、 m3/h 空 压 机 分 类 ：按 排 气 压 力 分 ： 低 压 0.2 1.0MPa；中 压 1 10MPa；高 压 10 100MPa。按 排 气 量 分 ： 微 型 100m3/min。 容 积 式 压 缩 机 按 结 构 分 为 两 大 类 ： 往 复 式 与 旋 转 式 两 级 活 塞 式 压 缩 机 单 级 活 塞 压 缩 机 活 塞 式 压 缩 机 膜 片 式 压 缩 机 旋 转 叶 片 式 压 缩 机 最 长 的 使 用 寿 命 - -低 转 速 （ 1460RPM） ， 动 件 少 （ 轴 承与 滑 片 ） ， 润 滑 油 在 机 件 间 形 成 保 护 膜 ，防 止 磨 损 及 泄 漏 ， 使 空 压 机 能 够 安 静 有 效运 作 ； 平 时 有 按 规 定 做 例 行 保 养 的JAGUAR滑 片 式 空 压 机 ， 至 今 使 用 十 万 小时 以 上 ， 依 然 完 好 如 初 ， 按 十 万 小 时 相 当于 每 日 以 十 小 时 运 作 计 算 ， 可 长 达 33年 之久 。 因 此 ， 将 滑 片 式 空 压 机 比 喻 为 一 部 终身 机 器 实 不 为 过 。滑 (叶 )片 式 空 压 机 可 以 365天 连 续 运 转 并 保 证 60000小 时 以 上 安全 运 转 的 空 气 压 缩 机 1.进 气 2.开 始 压 缩 3.压 缩 中 4.排 气1.转 子 及 机 壳 间 成 为 压 缩 空 间 ， 当转 子 开 始 转 动 时 ， 空 气 由 机 体 进 气端 进 入 。 2.转 子 转 动 使 被 吸 入 的 空 气 转 至 机 壳与 转 子 间 气 密 范 围 ， 同 时 停 止 进 气 。 3.转 子 不 断 转 动 ， 气 密 范 围 变 小 ，空 气 被 压 缩 。 4.被 压 缩 的 空 气 压 力 升 高 达 到 额 定 的压 力 后 由 排 气 端 排 出 进 入 油 气 分 离 器内 。 4.被 压 缩 的 空 气 压 力 升 高 达 到 额 定的 压 力 后 由 排 气 端 排 出 进 入 油 气 分离 器 内 。1.进 气 2.开 始 压 缩 3.压 缩 中 4.排 气1.凸 凹 转 子 及 机 壳 间 成 为 压 缩 空 间 ，当 转 子 开 始 转 动 时 ， 空 气 由 机 体 进 气端 进 入 。 2.转 子 转 动 使 被 吸 入 的 空 气 转 至 机壳 与 转 子 间 气 密 范 围 ， 同 时 停 止进 气 。3.转 子 不 断 转 动 ， 气 密 范 围 变 小 ，空 气 被 压 缩 。 螺 杆 式 气 体 压 缩 机 是 世 界 上 最 先 进 、 紧 凑 型 、坚 实 、 运 行 平 稳 ， 噪 音 低 ， 是 值 得 信 赖 的 气体 压 缩 机 。 螺 杆 式 压 缩 机 气 路 系 统 ：A 进 气 过 滤 器B 空 气 进 气 阀C 压 缩 机 主 机D 单 向 阀E 空 气 /油 分 离 器F 最 小 压 力 阀G 后 冷 却 器H 带 自 动 疏 水 器 的 水分 离 器 油 路 系 统 ：J 油 箱K 恒 温 旁 通 阀 L 油 冷 却 器M 油 过 滤 器N 回 油 阀O 断 油 阀 冷 冻 系 统 ：P 冷 冻 压 缩 机Q 冷 凝 器R 热 交 换 器S 旁 通 系 统T 空 气 出 口 过 滤 器 螺 杆 式 压 缩 机 涡 旋 式 压 缩 机 涡 旋 式 压 缩 机 是 20世 纪 90年代 末 期 开 发 并 问 世 的 高 科 技 压 缩机 ， 由 于 结 构 简 单 、 零 件 少 、 效率 高 、 可 靠 性 好 ， 尤 其 是 其 低 噪声 、 长 寿 命 等 诸 方 面 大 大 优 于 其它 型 式 的 压 缩 机 ， 已 经 得 到 压 缩机 行 业 的 关 注 和 公 认 。 被 誉 为“ 环 保 型 压 缩 机 ” 。 由 于 涡 旋 式 压 缩 机 的 独 特 设 计 ，使 其 成 为 当 今 世 界 最 节 能 压 缩 机 。 涡 旋 式 压 缩 机 主 要 运 动 件 涡 卷付 ， 只 有 磨 合 没 有 磨 损 ， 因 而 寿命 更 长 ， 被 誉 为 免 维 修 压 缩 机 。由 于 涡 旋 式 压 缩 机 运 行 平 稳 、 振 动 小 、 工 作 环 境 安 静 ， 又 被 誉 为“ 超 静 压 缩 机 ” 。 涡 旋 式 压 缩 机 零 部 件 少 ， 只 有 四 个运 动 部 件 ,压 缩 机 工 作 腔 由 相 运 动 涡 卷付 形 成 多 个 相 互 封 闭 的 镰 形 工 作 腔 ， 当动 涡 卷 作 平 动 运 动 时 ， 使 镰 形 工 作 腔 由大 变 小 而 达 到 压 缩 和 排 出 压 缩 空 气 的 目的 。 活 塞 式 空 气 压 缩 机 的 外 形 一 、 理 论 工 作 循 环 （ 单 级 压 缩 ）工 作 循 环 ： 4123 41 吸 气 过 程 12 压 缩 过 程 23 排 气 过 程 一 、 理 论 工 作 循 环 （ 单 级 压 缩 ） 压 缩 分 类 ： 绝 热 压 缩 ： 12 耗 功 最 大 等 温 压 缩 ： 12 耗 功 最 小 多 变 压 缩 ： 12 耗 功 居 中功 P V （ PV图 上 的 面 积 ）加 强 对 气 缸 的 冷 却 ， 省 功 、 对 气 缸 润 滑 有 益 。 二 、 实 际 工 作 循 环 （ 单 级 压 缩 ）1. 不 存 在 假 设 条 件2. 与 理 论 循 环 不 同 的 原 因 ：1） 余 隙 容 积 Vc的 影 响Vc不 利 的 影 响 残 存 的 气 体 在 活 塞 回 行 时 ， 发 生膨 胀 ， 使 实 际 吸 气 行 程 （ 容 积 ） 减 小 。Vc有 利 的 好 处 （ 1） 形 成 气 垫 ， 利 于 活 塞 回 行 ； （ 2） 避 免 “ 液 击 ” （ 空 气 结 露 ） ； （ 3） 避 免 活 塞 、 连 杆 热 膨 胀 ， 松 动 发 生 相 撞 。 表 征 Vc的 参 数 相 对 容 积 C、 容 积 系 数 vpppv V VVVV 合 适 的 C ： 低 压 0.07-0.12 中 压 0.09-0.14 高 压 0.11-0.16 v 0.650.90 1） 余 隙 容 积 Vc的 影 响pcVVC C越 大 或 压 力 比 越 高 ， 则 v越 小 。保 证 Vc正 常 的 措 施 ： 余 隙 高 度 见 表 6-1压 铅 法 保 证 要 求 的 气 缸 垫 厚 度2.与 理 论 循 环 不 同 的 原 因 ：二 、 实 际 工 作 循 环 （ 单 级 压 缩 ） 2） 进 排 气 阀 及 流 道 阻 力 的 影 响吸 气 过 程 压 力 损 失 使 排 气 量 减 少 程 度 ，用 压 力 系 数 p表 示 ： V VVVVp 保 证 措 施 ： 合 适 的 气 阀 升 程 及 弹 簧 弹 力 、 管路 圆 滑 畅 通 、 滤 器 干 净 。 p （ 0.90-0.98） 2.与 理 论 循 环 不 同 的 原 因 ：二 、 实 际 工 作 循 环 （ 单 级 压 缩 ） 吸 入 阀 及 流 道 阻 力 产 生排 出 阀 及 流 道 阻 力 产 生sdpp 3） 吸 气 预 热 的 影 响由 于 压 缩 过 程 中 机 件 吸 热 ， 所 以 在 吸 气 过 程 中 ，机 件 放 热 使 吸 入 的 气 体 温 度 升 高 ， 使 吸 气 的 比 容减 小 ， 造 成 吸 气 量 下 降 。 预 热 损 失 用 温 度 系 数 t来 衡 量 （ 0.90-0.95） 。保 证 措 施 ： 加 强 对 气 缸 、 气 缸 盖 的 冷 却 ， 防 止 水垢 和 油 污 的 形 成 。2.与 理 论 循 环 不 同 的 原 因 ：二 、 实 际 工 作 循 环 （ 单 级 压 缩 ） 4） 漏 泄 的 影 响内 漏 ： 排 气 阀 （ 回 漏 ） ； 外 漏 ： 吸 气 阀 、 活 塞 环 、 气 缸 垫 。漏 泄 损 失 用 气 密 系 数 l来 衡 量 （ 0.90-0.98） 。保 证 措 施 ： 气 阀 的 严 密 闭 合 ， 气 缸 与 活 塞 、 气 缸与 缸 盖 等 部 件 的 严 密 配 合 。5） 气 体 流 动 惯 性 的 影 响当 吸 气 管 中 的 气 流 惯 性 方 向 与 活 塞 吸 气行 程 相 反 时 ， 造 成 气 缸 压 力 较 低 ， 气 体比 容 增 大 ， 吸 气 量 下 降 。保 证 措 施 ： 合 理 的 设 计 进 气 管 长 度 ， 不 得 随 意 增减 进 气 管 的 长 度 ， 保 证 滤 器 的 清 洁 。2.与 理 论 循 环 不 同 的 原 因 ：二 、 实 际 工 作 循 环 （ 单 级 压 缩 ） 上 述 五 条 原 因 使 实 际 与 理 论 循环 不 同 。 4） 漏 泄 的 影 响5） 气 体 流 动 惯 性 的 影 响1） 余 隙 容 积 Vc的 影 响2） 进 排 气 阀 及 流 道 阻 力 的 影 响3） 吸 气 预 热 的 影 响2.与 理 论 循 环 不 同 的 原 因 ：二 、 实 际 工 作 循 环 （ 单 级 压 缩 ） 3. 排 气 量 和 输 气 系 数理 论 排 气 量 Vt-单 位 时 间 内 活 塞 所 扫 过 的 气 缸 容 积 。smSnzDVt /240/ 32实 际 排 气 量 Q： Q=Vt 输 气 系 数 ： t v pl 漏 泄 的 影 响余 隙 容 积 Vc的 影 响 进 排 气 阀 及 流 道 阻 力 的 影 响吸 气 预 热 的 影 响 二 、 实 际 工 作 循 环 （ 单 级 压 缩 ） 指 示 功 率 pi ： 按 示 功 图 计 算 的 功 率理 论 功 率 Ps、 PT ： 按 理 论 循 环 计 算 的 功 率 Ps(PT) pi轴 功 率 P： 压 缩 机 轴 的 输 入 功 率绝 热 指 示 效 率等 温 指 示 效 率机 械 效 率总 效 率 （ 绝 热 、 等 温 ） miTTTmiSSS PPPP 二 、 实 际 工 作 循 环 （ 单 级 压 缩 ）4.功 率 和 效 率 三 、 多 极 压 缩 和 中 间 冷 却 第 一 级 工 作 循 环 o-a-b-n-o第 二 级 工 作 循 环 c-e-f-m-c整 个 工 作 循 环 o-a-b-c-e-f-m-n-o 1) 降 低 压 缩 终 了 的 排 气 温 度 ， 保 证 机 件 润 滑 ；2) 减 小 余 隙 容 积 对 排 气 量 的 影 响 ， 提 高 输 气 系 数 ；3) 节 省 压 缩 功 (c-b-d-e-c)；4) 减 轻 活 塞 上 的 作 用 力 。1. 采 用 多 极 压 缩 和 中 间 冷 却 的 好 处 ：三 、 多 极 压 缩 和 中 间 冷 却 2. 各 级 压 缩 比 的 确 定 理 论 分 析 ： 各 级 耗 功 相 等 时 ， 压 缩 机 总 耗 功 最 小 。 即 各 级 压 力 比 应 相 等 。最 佳 压 力 比 ： 各 级 压 力 比 相 等 时 总 耗 功 最 省 。 z pppppppp dzd 12312 3. 压 缩 终 了 温 度 的 确 定 122 213 112 TTT TT TT nnnn 为 中 冷 器 后 的 温 度 压 力 比 分 配 原 则 ： 主要 依 据 省 功 原 则 。三 、 多 极 压 缩 和 中 间 冷 却 例 ： 主 机 启 动 空 气 压 力 为 3.0MPa， 利 用 两 级 压 缩 ， 最 佳 压 缩 比 是 多 少 ？中 间 压 力 是 多 少 ？p1 0.1MPa pd 3.0MPa 5.51.00.31 z ppd MPapppp 55.01.05.51212 V 0.1MPa0.55MPa3.0MPa T1 20T3 110 110240 T1 20p 122 213 112 TTT TT TT nnnn 为 中 冷 器 后 的 温 度 实 际 上 后 一 级 的 压 缩 比 选 得 小 一 些 的 原 因 ：u后 级 冷 却 比 前 级 效 果 差 ， 采 用 同 样 压 比 耗 功 会 更 大 ；u后 级 余 隙 容 积 相 对 大 ， 采 用 同 样 压 比 容 积 损 失 会 更 大 。三 、 多 极 压 缩 和 中 间 冷 却