71活塞式空压机的工作原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 活塞式空气压缩机,压缩空气在船上的用途,1.,启动主柴油机、发电柴油机。,2.,为气动辅助机械,(,压力水柜、汽笛,),和工具供气。,3.,为气动主机遥控系统供气。,4.,吹洗零件,(,滤器、阀件,),。,船上空压机的设置情况,空压机型式,台数,原动机型式,压力大小,主空压机,2,3,电动机,中压,(3MPa),应急空压机,1,柴油机,低,原动机,Primary Mover,电动机,Electric Motor,柴油机,Diesel Engine,台数,23,1,压力,中压,低压,应急空压机,辅,(,应急,),空气瓶,发电 柴油机,发 电机,电 站,电 动机,主空 压机,主空气瓶,主柴 油机,空压机分类,活塞式,螺杆式,离心式,轴流式,旋涡式,空压机按工作原理分,容积式,动力式,水冷,风冷,按冷却方式分,直列,V,型,W,型,按气缸布置方式分,额定排气压力,(,MPa,),排气量,(m,3,/min),低压,0.21.0,微型,100,按压力和容积流量分,空压机的,容积流量,(,亦称,排气量,)-,是指在额定转速和额定排气压力工况下,单位时间所排送的相当于第一级吸气口前的吸气状态的空气体积,第一节 活塞式空压机的工作原理,一、单级活塞式空压机理论工作循环,1.,气缸无余隙容积,2.,吸排气无压力损失和脉动,3.,吸气过程气体与缸壁无热交换,4.,无气体漏泄,5.,气体是理想气体,理论工作循环的五点,假设,一、单级活塞式空压机理论工作循环,1.,p-V,图循环线包围的面积代表耗功。,2.,气缸冷却越好，越接近等温过程，耗功越小。,结论,等温,绝热,多变,实际工作循环图,9,10,二、实际工作循环,影响实际工作循环的因素,(,图,7-2,),1.,余隙容积,V,c,活塞,-,缸盖、气阀通道,容积系数,V,c,/V,p,越大,p,d,/,p,s,越大,v,越小,连杆轴承磨损气缸垫片加厚,v,减小,余隙容积大致可用余隙高度来衡量,一般为,0.4,2.5mm,用压铅法检查余隙,通过垫片厚度调节,2.,吸,、排,气阻力,(,图,7-2,),压力系数,吸入压力,p,s,排出压力,p,d,余隙容积中气体膨胀过程增长,3.,吸气预热,温度,，比容,，体积,温度系数,P,d,/,p,s,t,4.,漏泄,气阀、活塞环,气密系数,三、容积流量和输气系数,理论容积流,量,:,由第一级的气缸容积、缸数和转速所决定,即,第一级气缸数目,由于各种损失使实际容积流量,V,S,V,t,两者的比值用,输气系数,来表示,即,V,S,=,/,V,t,=,v,p,t,l,余隙容积损失,漏泄,气缸温度,预热损失,实际管理工作中,为使输气系数不致降低,应注意,首先,减少气阀和活塞环的泄漏,其次是,及时清洗吸气过滤器,再次是要,保持气缸冷却良好,必要时压铅检查余隙高度,注意,四,、,功率和效率,指示功率,P,i,：,用于压缩气体的功率,等温指示效率,iT,：,iT,=,P,T,/,P,i,绝热指示效率,iS,：,iS,=,P,S,/,P,i,iT,iS,理论功率：,按理论循环计算的功率。,等温理论功率,P,T,：,按等温理论循环计算的功率。,绝热理论功率,P,S,：,按绝热理论循环计算的功率。,轴功率,P,：,曲轴得到的功率。,机械效率,m,：,m,=,P,i,/,P,等温总效率,T,：,T,=,P,T,/,P,=,iT,m,水冷,绝热总效率,S,：,S,=,P,S,/,P,=,is,m,风冷,1,：,P,t,、,P,、,P,i,、,P,S,如何排序？,答：,P,t,P,S,P,i,it,s,t,问题,:,五、多级压缩和级间冷却,排压高时采用，设,多级压缩,和,级间冷却,船用水冷多采用两级,;,风冷多采用三级,两级压缩按气缸布置分为直立和级差式两类,如下图所示,1.,降低排气温度,(,160C,),2.,提高输气系数,3.,节省压缩功,4.,减轻活塞上作用力,单级和二级压缩在,P-V,图上的理论循环,如下图,采用多级压缩与中间冷却的好处是,:,如何确定级数？,如果为了省功，分级越多并采用级间冷却，可节省更多的功,(,面积差,),。但机构复杂、损失和阻力增加。,所以在排气温度允许的范围内，尽量采用较少的级数,2,级,如何确定各级压力比？,理论上，,多,级压力比相同,(),时总耗功最省。,但这样会导致后级冷却差、温度高，相对余隙容积大，导致后级功耗增大，,所以后级压力比比前级小,末级压力,=,排出容器压力,+,管路阻力,，级间压力及压力比按流量连续性原理自动调整。,