活塞式空氣壓縮機(jī).ppt

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1、第六章 活塞式空氣壓縮機(jī) piston-air compressor,第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理 第二節(jié) 活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制 第三節(jié) 活塞式空壓機(jī)的管理 復(fù)習(xí)思考題,壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用: 1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向; 2.輔機(jī)的啟動(dòng); 3.為氣動(dòng)裝置提供氣源; 4.為氣動(dòng)工具提供氣源; 5.吹洗零部件和濾器。,排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位: m3/s、m3/min、m3/h,第六章 活塞式空氣壓縮機(jī) piston-air compressor,空壓機(jī)分類(lèi):,按排氣壓力分:,低壓 0.21.0MPa; 中

2、壓 110MPa; 高壓 10100MPa。,按排氣量分:,微型 100m3/min。,第六章 活塞式空氣壓縮機(jī) piston-air compressor,第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類(lèi):往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式,兩級(jí)活塞式壓縮機(jī),單級(jí)活塞壓縮機(jī),活塞式壓縮機(jī),,膜片式壓縮機(jī),,,旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī),最長(zhǎng)的使用壽命- ----低轉(zhuǎn)速(1460RPM),動(dòng)件少(軸承與滑片),潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜,防止磨損及泄漏,使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作;平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī),至今使用十萬(wàn)小時(shí)以上,依然完好如初,按十萬(wàn)小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算,可長(zhǎng)達(dá)3

3、3年之久。因此,將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過(guò)。,滑(葉)片式空壓機(jī),可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī),1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣,1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。,2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍,同時(shí)停止進(jìn)氣。,3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng),氣密范圍變小,空氣被壓縮。,4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。,,,4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。,1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。,2.

4、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍,同時(shí)停止進(jìn)氣。,3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng),氣密范圍變小,空氣被壓縮。,螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn),噪音低,是值得信賴(lài)的氣體壓縮機(jī)。,,螺桿式壓縮機(jī),,,,,,,,油路系統(tǒng):J 油箱K 恒溫旁通閥L 油冷卻器M 油過(guò)濾器N 回油閥O 斷油閥,冷凍系統(tǒng):P 冷凍壓縮機(jī)Q 冷凝器R 熱交換器S 旁通系統(tǒng)T 空氣出口過(guò)濾器,螺桿式壓縮機(jī),,,,,渦旋式壓縮機(jī),渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開(kāi)發(fā)并問(wèn)世的高科技?jí)嚎s機(jī),由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好,尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī),已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)

5、注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。 由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì),使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。 渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付,只有磨合沒(méi)有磨損,因而壽命更長(zhǎng),被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜,又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。,,,,,,活塞式空氣壓縮機(jī)的外形,第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,一、理論工作循環(huán)(單級(jí)壓縮),工作循環(huán):4123 41 吸氣過(guò)程 12 壓縮過(guò)程 23 排氣過(guò)程,第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,一、理論工作循環(huán)(單級(jí)壓縮),壓縮分類(lèi): 絕熱壓縮:12 耗功最大 等溫壓縮:12 耗功最小 多變壓縮:12 耗功居

6、中,功PV (PV圖上的面積),加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻,省功、對(duì)氣缸潤(rùn)滑有益。,二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮),1. 不存在假設(shè)條件 2. 與理論循環(huán)不同的原因:,1)余隙容積Vc的影響 Vc不利的影響殘存的氣體在活塞回行時(shí),發(fā)生膨脹,使實(shí)際吸氣行程(容積)減小。,Vc有利的好處 (1)形成氣墊,利于活塞回行; (2)避免“液擊”(空氣結(jié)露); (3)避免活塞、連桿熱膨脹,松動(dòng)發(fā)生相撞。,第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,,表征Vc的參數(shù)相對(duì)容積C、容積系數(shù)v,,,合適的C :低壓0.07-0.12 中壓0.09-0.14 高壓0.11-0.16 v 0.650.

7、90,1)余隙容積Vc的影響,C越大或壓力比越高,則v越小。,保證Vc正常的措施:余隙高度見(jiàn)表6-1 壓鉛法保證要求的氣缸墊厚度,2.與理論循環(huán)不同的原因:,二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮),第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,2)進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響,吸氣過(guò)程壓力損失使排氣量減少程度,用壓力系數(shù)p表示:,保證措施:合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。,p (0.90-0.98),2.與理論循環(huán)不同的原因:,二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮),第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,3)吸氣預(yù)熱的影響,由于壓縮過(guò)程中機(jī)件吸熱,所以在吸氣過(guò)程中,機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高,使吸氣的比容減小,造成吸

8、氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)t來(lái)衡量(0.90-0.95)。,保證措施:加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻,防止水垢和油污的形成。,2.與理論循環(huán)不同的原因:,二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮),第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,4)漏泄的影響,內(nèi)漏:排氣閥(回漏); 外漏:吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。 漏泄損失用氣密系數(shù)l來(lái)衡量(0.90-0.98)。,保證措施:氣閥的嚴(yán)密閉合,氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。,5)氣體流動(dòng)慣性的影響,當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時(shí),造成氣缸壓力較低,氣體比容增大,吸氣量下降。,保證措施:合理的設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度,不得隨意增減進(jìn)氣管的長(zhǎng)度,保證濾器的清潔

9、。,2.與理論循環(huán)不同的原因:,二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮),第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。,2.與理論循環(huán)不同的原因:,二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮),第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,3. 排氣量和輸氣系數(shù),理論排氣量Vt----單位時(shí)間內(nèi)活塞所掃過(guò)的氣缸容積。,實(shí)際排氣量Q: Q=Vt 輸氣系數(shù) : t v pl,二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮),第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,指示功率pi : 按示功圖計(jì)算的功率 理論功率Ps、PT :按理論循環(huán)計(jì)算的功率 Ps(PT)< pi 軸功率P: 壓縮機(jī)軸的輸入功率,絕熱指示效率 等溫指示效率 機(jī)械

10、效率 總效率(絕熱、等溫),,二、實(shí)際工作循環(huán)(單級(jí)壓縮),第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,4.功率和效率,三、多極壓縮和中間冷卻,第一級(jí)工作循環(huán) o-a-b-n-o 第二級(jí)工作循環(huán) c-e-f-m-c 整個(gè)工作循環(huán) o-a-b-c-e-f-m-n-o,第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,1) 降低壓縮終了的排氣溫度,保證機(jī)件潤(rùn)滑; 2) 減小余隙容積對(duì)排氣量的影響,提高輸氣系數(shù); 3) 節(jié)省壓縮功(c-b-d-e-c); 4) 減輕活塞上的作用力。,1. 采用多極壓縮和中間冷卻的好處:,三、多極壓縮和中間冷卻,第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,2. 各級(jí)壓縮比的確定 理論分析:各級(jí)耗功相等時(shí),壓縮機(jī)總耗功最小。 即各級(jí)壓力比應(yīng)相等。,最佳壓力比:各級(jí)壓力比相等時(shí)總耗功最省。,3. 壓縮終了溫度的確定,壓力比分配原則: 主要依據(jù)省功原則。,三、多極壓縮和中間冷卻,第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,例 題,實(shí)際上后一級(jí)的壓縮比選得小一些的原因:,后級(jí)冷卻比前級(jí)效果差,采用同樣壓比耗功會(huì)更大; 后級(jí)余隙容積相對(duì)大,采用同樣壓比容積損失會(huì)更大。,三、多極壓縮和中間冷卻,第一節(jié) 活塞式空壓機(jī)的工作原理,

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