1、LOGO容積式壓縮機容積式壓縮機過程流體機械過程流體機械第第2 2章章容積式壓縮機容積式壓縮機往復式壓縮機基本構成和工作過程往復式壓縮機基本構成和工作過程2.2.1 1往復式壓縮機的熱力性能及動力性能往復式壓縮機的熱力性能及動力性能2.22.2往復式壓縮機的氣閥與密封往復式壓縮機的氣閥與密封2.32.3 往復式壓縮機的調節與控制往復式壓縮機的調節與控制2.42.4往復式壓縮機的選型與結構實例往復式壓縮機的選型與結構實例2.52.5菜單菜單2.62.6 回轉式壓縮機回轉式壓縮機1、閥座 2、閥片3、彈簧 4、升程限制器2.3.12.3.1氣閥組件氣閥組件氣閥的主要組成部件氣閥的主要組成部件氣閥的

2、作用氣閥的作用氣閥的工作原理氣閥的工作原理PEEKPEEK環狀閥環狀閥2.3 2.3 往復式壓縮機氣閥與密封往復式壓縮機氣閥與密封控制氣體進入和排控制氣體進入和排出汽缸出汽缸氣閥兩側的壓力差氣閥兩側的壓力差和和彈簧的預緊力彈簧的預緊力實實現自動及時啟閉現自動及時啟閉氣閥是氣閥是自動閥自動閥壓縮機閥：環狀閥、網狀閥、碟形閥、條狀閥、直流閥、壓縮機閥：環狀閥、網狀閥、碟形閥、條狀閥、直流閥、 層環狀閥、菌狀閥等。層環狀閥、菌狀閥等。 氣閥因彈簧力不當的工作行程曲線氣閥因彈簧力不當的工作行程曲線氣閥運動曲線及分析氣閥運動曲線及分析氣閥啟閉工作過程氣閥啟閉工作過程hsabcdef閥片顫振閥片顫振滯后關

3、閉滯后關閉氣閥不正常工作情況氣閥不正常工作情況閥片顫振閥片顫振1 1）導致時間截面減小，阻力損失增加）導致時間截面減小，阻力損失增加2 2）閥片的反復撞擊導致氣閥和彈簧的壽命縮短）閥片的反復撞擊導致氣閥和彈簧的壽命縮短滯后關閉滯后關閉1 1）吸氣量減小，排氣量減少）吸氣量減小，排氣量減少 ( (中間級泄漏影響壓比中間級泄漏影響壓比分配，泄露級排氣溫度升高分配，泄露級排氣溫度升高) )2 2）彈簧力和氣流推力，使得閥片嚴重撞擊閥座，噪）彈簧力和氣流推力，使得閥片嚴重撞擊閥座，噪音增大，氣閥提前損壞音增大，氣閥提前損壞氣閥要求氣閥要求：阻力小、關閉及時、壽命長、：阻力小、關閉及時、壽命長、余隙容積

4、小、噪音小余隙容積小、噪音小氣閥事故實例氣閥事故實例一化工廠兩級往復式壓縮機，正常工作時一一化工廠兩級往復式壓縮機，正常工作時一級排氣壓力級排氣壓力0.18MPa0.18MPa， 二級排氣壓力為二級排氣壓力為0.8MPa0.8MPa。運行過程中發現一級排氣壓力為。運行過程中發現一級排氣壓力為0.2MPa0.2MPa，二級排氣壓力低于要求的排氣壓，二級排氣壓力低于要求的排氣壓力值，并且一級汽缸發熱，試分析可能的力值，并且一級汽缸發熱，試分析可能的原因，并給出維修方案。原因，并給出維修方案。0510152025303540氣閥氣閥活塞桿填料活塞桿填料流程工藝流程工藝活塞環活塞環2.7.4 密封組件

5、1、填料密封整體結構2、密封式的結構3、填料密封材料2.3.2 2.3.2 密封組件簡介密封組件簡介填料密封原理是靠氣體壓力靠氣體壓力使填料緊抱活塞桿，阻止氣使填料緊抱活塞桿，阻止氣體泄漏體泄漏。對填料的要求是：密封性好、耐磨性好、結構簡單、成本低、標準化通用程度高。金屬材料、非金屬材料和復金屬材料、非金屬材料和復合材料合材料密封：密封：活塞與汽缸活塞與汽缸活塞桿與汽缸活塞桿與汽缸原理：阻塞和節流作用原理：阻塞和節流作用密封室的結構密封室的結構根據密封前后氣體的壓力差，常用的填料有適用于中低壓的平面填料和適用于高壓的錐形填料?；钊h活塞環活塞環開口的目的活塞環開口的目的: : 獲得彈性力獲得彈

6、性力, , 自緊作用自緊作用直切口直切口: : 加工方便加工方便, ,密封性差密封性差; ;搭切口搭切口: : 加工困難加工困難, ,根部斷根部斷裂裂; ;密封性好密封性好. .斜切口斜切口介于之間，斜切口的布置傾斜方向相介于之間，斜切口的布置傾斜方向相反，位置錯開反，位置錯開無油潤滑壓縮機 自潤滑材料：本身具有良好的潤滑性能的材料，自潤滑材料：本身具有良好的潤滑性能的材料，包括包括填充聚四氟乙烯（氟塑料）填充聚四氟乙烯（氟塑料）、聚酰胺、聚酰、聚酰胺、聚酰亞胺等。亞胺等。無油潤滑壓縮機：活塞環和填料函采用無油潤滑壓縮機：活塞環和填料函采用自潤滑自潤滑材料材料做成，不需要另設潤滑系統做成，不需

7、要另設潤滑系統適用場合：適用場合：（1）氧氣壓縮機，與油接觸爆炸；）氧氣壓縮機，與油接觸爆炸；（2）儀表空氣壓縮機，氣體含油發生設備故障）儀表空氣壓縮機，氣體含油發生設備故障迷宮式壓縮機迷宮式壓縮機迷宮壓縮機的特點：迷宮壓縮機的特點：（1 1）不設活塞環，氣缸與活塞之間不接觸，可以）不設活塞環，氣缸與活塞之間不接觸，可以在無任何潤滑條件下工作；在無任何潤滑條件下工作；（2 2）加工和安裝精度要求高。為保證氣缸和活塞）加工和安裝精度要求高。為保證氣缸和活塞之間間隙均勻，只采用立式帶十字頭的結構形式。之間間隙均勻，只采用立式帶十字頭的結構形式。機器的剛性要求較高。機器的剛性要求較高。1 1壓縮機正

8、常運轉時產生的作用力主要有三壓縮機正常運轉時產生的作用力主要有三類：慣性力、氣體力和活塞力。類：慣性力、氣體力和活塞力。( )( )2 2壓縮機中所有運動零件的質量都簡化成兩類：壓縮機中所有運動零件的質量都簡化成兩類：一類質量集中在活塞銷或十字頭銷中心點處，且一類質量集中在活塞銷或十字頭銷中心點處，且只作往復運動；另一類質量集中在曲柄銷中心點只作往復運動；另一類質量集中在曲柄銷中心點處，且只作繞曲軸中心點的旋轉運動。處，且只作繞曲軸中心點的旋轉運動。( )( )3 3活塞、活塞桿和連桿屬于作往復運動部件活塞、活塞桿和連桿屬于作往復運動部件4 4壓縮機中的慣性力可分為一階往復慣性力壓縮機中的慣性

9、力可分為一階往復慣性力和二階往復慣性力。（和二階往復慣性力。（ ） 判斷判斷題題第第2 2章章容積式壓縮機容積式壓縮機往復式壓縮機基本構成和工作過程往復式壓縮機基本構成和工作過程2.2.1 1往復式壓縮機的熱力性能及動力性能往復式壓縮機的熱力性能及動力性能2.22.2往復式壓縮機的氣閥與密封往復式壓縮機的氣閥與密封2.32.3 往復式壓縮機的調節與控制往復式壓縮機的調節與控制2.42.4往復式壓縮機的選型與結構實例往復式壓縮機的選型與結構實例2.52.5菜單菜單2.62.6 回轉式壓縮機回轉式壓縮機2.4 2.4 壓縮機變工況工作及排氣量調節壓縮機變工況工作及排氣量調節2.4.12.4.1、變

10、工況工作、變工況工作1. 1. 吸氣壓力改變吸氣壓力改變 高原地區因大氣壓力低而使壓縮吸入壓力高原地區因大氣壓力低而使壓縮吸入壓力p1 1下降；下降； 工藝過程中操作條件的改變而引起吸氣壓力的改變。工藝過程中操作條件的改變而引起吸氣壓力的改變。 單級壓縮機單級壓縮機排氣壓力排氣壓力p2不變，吸氣壓力不變，吸氣壓力p1下降下降111 mv 21 pp12111()160601mmiiVnpnmNWpV nmp12111()160601mmiiVnpnmNWpV nmp11.11 ikpN：、11.11 ikpN ：、 多級壓縮機多級壓縮機 引起各級壓力比改變，排氣量引起各級壓力比改變，排氣量 ，

11、級數越，級數越多壓力比變化越小，對排氣量影響也越小多壓力比變化越小，對排氣量影響也越小 兩級壓縮機試驗，在海拔兩級壓縮機試驗，在海拔4500m4500m以下，海拔每以下，海拔每升高升高1000m1000m， 下降下降23% ，排氣量，排氣量。 u 多級壓縮機：整臺機器的排氣量取決于一級缸多級壓縮機：整臺機器的排氣量取決于一級缸吸氣量吸氣量 nVnVnVQhlTpvh 2tVv2. 2. 排氣壓力改變排氣壓力改變3. 3. 被壓縮介質改變：介質更換或混合氣成分改變被壓縮介質改變：介質更換或混合氣成分改變 絕熱指數絕熱指數k：直接影響（膨脹、壓縮）過程指數，：直接影響（膨脹、壓縮）過程指數， 從而

12、影響排氣量、功率和溫度。從而影響排氣量、功率和溫度。 氣體密度氣體密度：影響阻力損失、功耗：影響阻力損失、功耗 導熱系數導熱系數：影響排氣量。：影響排氣量。12 viVNpp不變：、12111()160601mmiiVnpnmNWpV nmp調節目的調節目的: : 耗氣量耗氣量壓縮機的容積流量壓縮機的容積流量調節方式調節方式: : 連續調節（排氣量連續改變）連續調節（排氣量連續改變）間歇調節（只有排氣或不排氣兩種）間歇調節（只有排氣或不排氣兩種）分級調節（如分級調節（如100%100%、75%75%、50%50%、00等檔等檔次）次）調節依據：調節依據： minmVnqsLtpvV3 2.4.

13、2 2.4.2 壓縮機排氣量調節壓縮機排氣量調節 可變速驅動機：直流電機，汽輪機，柴油機等連續改可變速驅動機：直流電機，汽輪機，柴油機等連續改變變n.n. 不變速驅動機：異步電機，可用不變速驅動機：異步電機，可用n=n, n=0n=n, n=0間隙停車省間隙停車省功，起停頻繁，及其工作條件變壞，電網波動，用于功，起停頻繁，及其工作條件變壞，電網波動，用于微型壓縮機微型壓縮機 改變轉速、改造壓縮機改變轉速、改造壓縮機 ： 不改變壓縮機原有結構的情況下，一定范圍內增加轉不改變壓縮機原有結構的情況下，一定范圍內增加轉速，排氣量會有所增加，但功率的增加速度大大超過速，排氣量會有所增加，但功率的增加速度

14、大大超過氣量增加速度，不經濟。氣量增加速度，不經濟。 （通流部件阻力損失的增加、閥片壽命、彈簧強度、（通流部件阻力損失的增加、閥片壽命、彈簧強度、容積系數、壓力系數、排氣溫度、汽缸溫度、流動損容積系數、壓力系數、排氣溫度、汽缸溫度、流動損失。）失。）1. 1. 改變轉速和間隙停車改變轉速和間隙停車 2 2、切斷進氣調節、切斷進氣調節 減荷裝置調節，罐中壓力超過規定值，調節閥動作，氣體進減荷裝置調節，罐中壓力超過規定值，調節閥動作，氣體進入減荷閥活塞下部小氣缸，推動蝶形閥，關閉通道，無氣排入減荷閥活塞下部小氣缸，推動蝶形閥，關閉通道，無氣排出。罐中壓力下降到一定值調節閥關閉，動作相反進行。出。罐

15、中壓力下降到一定值調節閥關閉，動作相反進行。 特點：特點：（1 1） 功耗很小功耗很小（2 2） 簡單可靠，用于中小型空壓簡單可靠，用于中小型空壓機，開車時作為減荷起動手調）機，開車時作為減荷起動手調）（3 3） 吸氣壓力下降，吸氣壓力下降，,T,T（4 4） 罐內出現真空度：對不能混合罐內出現真空度：對不能混合空氣者不用，無十字頭者易抽油入氣空氣者不用，無十字頭者易抽油入氣缸。缸。3. 3. 旁路調節旁路調節 方法：排出管與吸入管連通，引回一級吸入口或本級吸方法：排出管與吸入管連通，引回一級吸入口或本級吸入口。入口。l 自由連通：旁路閥全開，排出氣體全部回流進氣管，自由連通：旁路閥全開，排出

16、氣體全部回流進氣管，不向外輸出氣體。一般用于大型壓縮機啟動時，其不向外輸出氣體。一般用于大型壓縮機啟動時，其功耗主要用于克服氣閥及管路損失。功耗主要用于克服氣閥及管路損失。3. 3. 旁路調節旁路調節 方法：排出管與吸入管連通，引回一級吸入口或本級方法：排出管與吸入管連通，引回一級吸入口或本級吸入口。吸入口。特點：特點：連續調節簡單方便，浪費能量，作為空連續調節簡單方便，浪費能量，作為空載起動的手段，調各級壓比。載起動的手段，調各級壓比。l 自由連通：自由連通：l 節流連通：節流連通：旁路閥部分開啟，部分氣體回流，可以旁路閥部分開啟，部分氣體回流，可以連續調節。一般用于短期、或調節幅度不大的場

17、合。連續調節。一般用于短期、或調節幅度不大的場合。4. 4. 頂開吸氣閥調節頂開吸氣閥調節方法：強制頂開吸氣閥，使吸入氣缸內的氣體未方法：強制頂開吸氣閥，使吸入氣缸內的氣體未 經壓縮而全部或部分返回吸入管道。經壓縮而全部或部分返回吸入管道。原理：增加氣缸外泄露原理：增加氣缸外泄露分類：完全頂開吸氣閥、部分行程頂開吸氣閥分類：完全頂開吸氣閥、部分行程頂開吸氣閥特點：簡單方便，但閥片壽命降低特點：簡單方便，但閥片壽命降低5. 5. 連通補充余隙容積調節連通補充余隙容積調節原理：利用原理：利用的變化改變的變化改變 來改變排氣量來改變排氣量型式：固定式：一個閥連一個容積型式：固定式：一個閥連一個容積

18、變容積：小活塞位置不一樣變容積：小活塞位置不一樣不同，調節排量不同，調節排量 不同不同特點：較經濟，不影響閥片壽命，但結構笨重，常用特點：較經濟，不影響閥片壽命，但結構笨重，常用 于大型工藝壓縮機上。于大型工藝壓縮機上。 111vm chVVv輔助系統是保證壓縮機正?？煽窟\轉所必不可少的部分，并且與壓縮機的綜合技術經濟指標有密切關系。活塞式壓縮機的輔助系統有： 潤滑系統 冷卻系統 調節控制系統 氣路系統2.4.3 2.4.3 輔助系統輔助系統潤滑系統潤滑系統 作用：減磨損，作用：減磨損，冷卻，密封冷卻，密封 飛濺潤滑：曲柄連桿旋轉飛濺潤滑油。飛濺潤滑：曲柄連桿旋轉飛濺潤滑油。 噴霧潤滑噴霧潤滑

19、 ：噴嘴霧化噴：噴嘴霧化噴 淋潤滑。淋潤滑。 壓力潤滑壓力潤滑 ：油泵和輸油：油泵和輸油 通道潤滑。通道潤滑。 冷卻系統：冷卻系統：風冷、水冷風冷、水冷 第第2 2章章容積式壓縮機容積式壓縮機往復式壓縮機基本構成和工作過程往復式壓縮機基本構成和工作過程2.2.1 1往復式壓縮機的熱力性能及動力性能往復式壓縮機的熱力性能及動力性能2.22.2往復式壓縮機的氣閥與密封往復式壓縮機的氣閥與密封2.32.3 往復式壓縮機的調節與控制往復式壓縮機的調節與控制2.42.4往復式壓縮機的選型與結構實例往復式壓縮機的選型與結構實例2.52.5菜單菜單2.62.6 回轉式壓縮機回轉式壓縮機壓縮機型號命名規則壓縮

20、機型號命名規則2.5 2.5 壓縮機選型和結構實例壓縮機選型和結構實例Y-YIY-YI（移）（移）移動式移動式Y YF-FENGF-FENG（風）（風）風冷風冷F FD-DID-DI（低）（低）低噪聲式低噪聲式D DW-WUW-WU（無）（無）無油潤滑無油潤滑W W來源來源含義含義特征代號特征代號機器特征（用拼音字母表示）機器特征（用拼音字母表示）命名舉例命名舉例2 2列列V V型型原配電動機額定功率原配電動機額定功率2.2KW2.2KW低噪聲罩式低噪聲罩式額定排氣量額定排氣量0.25m0.25m3 3/Min/Min額定排氣壓力額定排氣壓力7x107x105 5PaPa2VY-5/7型空氣壓

21、縮機型空氣壓縮機V2.2D-0.25/7標準前的命名形式標準前的命名形式Kg/cm2 （105Pa）命名舉例4M32-186/154 二氧化碳壓縮機二氧化碳壓縮機4-汽缸列數；汽缸列數；M-M型對稱平衡式壓縮機；型對稱平衡式壓縮機； 32-名義活塞力（噸）名義活塞力（噸）186-額定的排氣量（額定的排氣量（m3/min）154-末級額定排氣壓力（末級額定排氣壓力（kg/cm2）4M32-186/154L3.5-20/8L3.5-20/8型壓縮機型壓縮機L L列列活塞力活塞力額定排氣量？額定排氣量？額定排氣壓力？額定排氣壓力？命名舉例命名舉例2.5 2.5 壓縮機選型和結構實例壓縮機選型和結構實

22、例u正常工況計算正常工況計算根據要求的排氣量、排氣壓力以及已知的進氣狀態，來確定級數、各級壓比分配、氣缸的工作容積、功率和效率，壓縮機選定的結構形式、轉速、汽缸直徑、行程等（設計設計）u變工況計算變工況計算已定壓縮機級數、各級行程容積，由于吸氣壓力或排氣壓力改變，或某一級中接入補助容積，壓縮機各級的熱力參數發生變化。確定中間級壓力。 （復算性計算復算性計算）根據用戶需要，如何設計一臺壓縮機根據用戶需要，如何設計一臺壓縮機( (正常工正常工況計算況計算) )1 1）結構方案選型）結構方案選型 確定確定級數及各級壓力比級數及各級壓力比2 2）結構參數確定）結構參數確定 壓縮機的結構參數：壓縮機的結構參數：活塞直徑活塞直徑、行程及、行程及轉速轉速3 3）原動機選擇）原動機選擇4 4）熱力計算及參數校核）熱力計算及參數校核2.5 壓縮機選型和結構實例（2 2）結構參數的選擇）結構參數的選擇轉速轉速：n n影響壓縮機的重量與尺寸，還考慮到機影響壓縮機的重量與尺寸，還考慮到機器的耐久性和經濟性。器的耐久性和經濟性?；钊骄俣然钊骄俣龋簤嚎s機的耐久性及氣閥的影響：壓縮機的耐久性及氣閥的