第二章 容積式壓縮機_2

1、LOGO容積式壓縮機第第2 2章章容積式壓縮機容積式壓縮機往復(fù)式壓縮機基本構(gòu)成和工作過程往復(fù)式壓縮機基本構(gòu)成和工作過程2.2.1 1往復(fù)式壓縮機的熱力性能及動力性能往復(fù)式壓縮機的熱力性能及動力性能2.22.2往復(fù)式壓縮機的氣閥與密封往復(fù)式壓縮機的氣閥與密封2.32.3 往復(fù)式壓縮機的調(diào)節(jié)與控制往復(fù)式壓縮機的調(diào)節(jié)與控制2.42.4往復(fù)式壓縮機的選型與結(jié)構(gòu)實例往復(fù)式壓縮機的選型與結(jié)構(gòu)實例2.52.5菜單菜單2.62.6 回轉(zhuǎn)式壓縮機回轉(zhuǎn)式壓縮機(1) (1) 級的理論循環(huán)級的理論循環(huán) 吸氣量吸氣量 、理論循環(huán)指示功理論循環(huán)指示功計算計算(2) (2) 級的實際循環(huán)級的實際循環(huán) 實際吸氣量實際吸氣量

2、、實際循環(huán)指示功實際循環(huán)指示功計算計算參考書參考書: : 1. 1. 工程熱力學(xué)工程熱力學(xué) 2. 2. 活塞式壓縮機活塞式壓縮機西安交通大學(xué)西安交通大學(xué) 郁永章郁永章2.1.2 2.1.2 壓縮機級的工作過程壓縮機級的工作過程2.1.2 2.1.2 壓縮機級的理論循環(huán)壓縮機級的理論循環(huán) 假設(shè)：假設(shè)：n工作腔內(nèi)無工作腔內(nèi)無余隙容積余隙容積，汽缸內(nèi)氣體全部排凈；，汽缸內(nèi)氣體全部排凈；n氣體通過進(jìn)、排氣閥時無壓力損失，且沒有壓力波氣體通過進(jìn)、排氣閥時無壓力損失，且沒有壓力波動，無熱交換，吸氣和排氣為定值；動，無熱交換，吸氣和排氣為定值；n壓縮過程和排氣過程氣體無泄漏；壓縮過程和排氣過程氣體無泄漏；n

3、壓縮氣體為理想氣體，壓縮過程指數(shù)為定值；壓縮壓縮氣體為理想氣體，壓縮過程指數(shù)為定值；壓縮過程為等溫或絕熱過程。過程為等溫或絕熱過程。滿足上述四點要求即為滿足上述四點要求即為理論循環(huán)理論循環(huán)菜單菜單壓縮機級的理論循環(huán)壓縮機級的理論循環(huán) 吸氣吸氣壓縮壓縮排氣，排氣， 為一個為一個級的理論循環(huán)級的理論循環(huán)。 VP412P23P1壓縮機在一個循環(huán)壓縮機在一個循環(huán)中所經(jīng)歷的中所經(jīng)歷的4-1-2-4-1-2-3-43-4過程稱為一個過程稱為一個理理論工作循環(huán)。論工作循環(huán)。 只有壓縮過程是真正的熱力學(xué)過程只有壓縮過程是真正的熱力學(xué)過程壓縮機級的理論循環(huán)壓縮機級的理論循環(huán)內(nèi)止點（下止點）內(nèi)止點（下止點）: :

4、活塞運動到達(dá)活塞運動到達(dá)接近主軸側(cè)接近主軸側(cè)的極限位置的極限位置外止點（上止點）：活塞運動到外止點（上止點）：活塞運動到達(dá)遠(yuǎn)離主軸側(cè)達(dá)遠(yuǎn)離主軸側(cè)的極限位置的極限位置進(jìn)程：由內(nèi)止點向外止點運動進(jìn)程：由內(nèi)止點向外止點運動回程：由外止點向內(nèi)止點運動回程：由外止點向內(nèi)止點運動行程行程：活塞由一個止點到另外一個止點所走的距離：活塞由一個止點到另外一個止點所走的距離( ( S S）活塞行程活塞行程 S,S=2r ( S,S=2r ( 曲柄半徑曲柄半徑r r ）外止點外止點內(nèi)止點內(nèi)止點（壓縮過程壓縮過程？）？）（吸氣過程吸氣過程？）？）7壓縮過程是一定量氣體的熱力過程，壓縮線決定于過程指數(shù)壓縮過程是一定量氣

5、體的熱力過程，壓縮線決定于過程指數(shù)m m冷卻完全冷卻完全等溫壓縮等溫壓縮無熱交換無熱交換絕熱壓縮絕熱壓縮壓縮中放熱壓縮中放熱多變壓縮多變壓縮壓縮中吸熱壓縮中吸熱多變壓縮多變壓縮多變過程多變過程絕熱過程絕熱過程等溫過程等溫過程 : : : RTpvmxRTpvkxRTpvxRTpvmkx1壓縮機級的理論循環(huán)壓縮機級的理論循環(huán) 線 活塞壓縮機中km 1等溫壓縮等溫壓縮m=1m=1絕熱壓縮絕熱壓縮m=km=k多變壓縮多變壓縮mkmkmk壓縮機級的理論循環(huán)壓縮機級的理論循環(huán)（1 1）理論進(jìn)氣量）理論進(jìn)氣量 活塞直徑活塞直徑 D D，活塞行程，活塞行程 S,S=2r ( S,S=2r ( 曲柄半徑曲柄半

6、徑r r ） 活塞行程容積：活塞行程容積：V Vs s 進(jìn)氣容積：進(jìn)氣容積：V V1 1 一個理論循環(huán)的進(jìn)氣量：一個理論循環(huán)的進(jìn)氣量： V V1 1= V= Vs s = Ap = ApS S Ap Ap 活塞面積活塞面積SDVP412P23P1壓縮機級的理論循環(huán)壓縮機級的理論循環(huán)V V1 1= V= Vh h = Ap = ApS S 單作用氣缸： 雙作用氣缸：3214pmVASDS沖322124mVDdSdm沖活塞桿直徑，理論進(jìn)氣量：理論進(jìn)氣量： 級差氣缸：級差氣缸：每分鐘理論進(jìn)氣量：每分鐘理論進(jìn)氣量：每分鐘活塞沖程次數(shù)每分鐘活塞沖程次數(shù) n (n (沖沖/ /分）分）= = 曲軸的轉(zhuǎn)速曲

7、軸的轉(zhuǎn)速 n n （r/min)r/min)min24min43221321msdDnVmsDnsAnVp雙作用：單作用：沖3214msDV( 2( 2）理論壓縮循環(huán)）理論壓縮循環(huán)指示功指示功等溫過程、等熵過程（絕熱過程）、多變過程等溫過程、等熵過程（絕熱過程）、多變過程 u依據(jù)熱力學(xué)第一定律依據(jù)熱力學(xué)第一定律: :理論循環(huán)指示功理論循環(huán)指示功W Wi i 進(jìn)氣過程功：進(jìn)氣過程功：-p-p1 1V V1 1 排氣過程功：排氣過程功： p p2 2V V2 2 壓縮過程功：壓縮過程功：21VVpdV功的符號定義：活塞對氣體做功為正，如壓功的符號定義：活塞對氣體做功為正，如壓縮、排氣過程縮、排氣過

8、程理論循環(huán)指示功理論循環(huán)指示功W Wi iu壓縮為正功壓縮為正功: :21pipWVdpJ12340pvWivvdp12340WikpvP-VP-V圖稱為示功圖圖稱為示功圖2211221 1VpiVpWp VpdVpVVdpu 等溫過程等溫過程 在壓縮過程中，氣體溫度不變，在壓縮過程中，氣體溫度不變，T=T=常數(shù)。常數(shù)。 狀態(tài)方程式：狀態(tài)方程式： 等溫下等溫下: :循環(huán)指示功循環(huán)指示功W Wi i pV 常數(shù)pVMRT由：wi21pipWVdpJ1 12212pVpVp VMRTMRT11pVVp12340pvWivvdp11pVVp等溫過程的指示功：等溫過程的指示功： 22111 121 1

9、1lnppippipVWVdpdpppWpVJp32121,mVVpppa進(jìn)氣體積、排出體積，進(jìn)、排氣壓力，(2) (2) 絕熱過程絕熱過程 壓縮過程中，氣體與外界無熱量交換，壓縮過程中，氣體與外界無熱量交換，q=0 q=0 。 絕熱過程方程式：絕熱過程方程式： k k絕熱指數(shù)，只隨溫度變化。絕熱指數(shù)，只隨溫度變化。 111212211211kkkkpTVTpVpVTVTp等容比熱等壓比熱；vpvpCCCCkkpV 常 數(shù)1122111;kkkpVp Vp VpVMRTp VMRT12340Wikpvwi 單原子氣體：單原子氣體：k=1.66 1.67k=1.66 1.67 雙原子氣體：雙原子

10、氣體：k=1.40 1.41k=1.40 1.41 多原子氣體：多原子氣體：k= 1.10 1.30k= 1.10 1.30u理論循環(huán)絕熱壓縮過程功理論循環(huán)絕熱壓縮過程功 W Wi i21121 1111kkpippkWVdppVJkp1111kkkppVp VVVp（3 3）多變過程）多變過程 非等溫、非絕熱下的相對較實際的壓縮過程。非等溫、非絕熱下的相對較實際的壓縮過程。 多變壓縮過程方程式：多變壓縮過程方程式：11212122121211mmmmpVTVTppVTVTpm12340WipvmpV 常數(shù)1122(mmmpVp Vp Vm 多變指數(shù)）wiu理論循環(huán)多變壓縮過程功理論循環(huán)多變壓

11、縮過程功u往復(fù)活塞式壓縮機常采用水冷和風(fēng)冷。往復(fù)活塞式壓縮機常采用水冷和風(fēng)冷。 一般：一般： 1 1m mk k 211211111mmpippmWVdpp VJmp三種壓縮過程理論功比較三種壓縮過程理論功比較 等溫壓縮過程用功最少等溫壓縮過程用功最少, ,強制冷卻強制冷卻, ,保持氣體溫度不變。保持氣體溫度不變。 絕熱壓縮過程用功最多。絕熱壓縮過程用功最多。 多變壓縮過程用功在兩者之間，較符合實際。多變壓縮過程用功在兩者之間，較符合實際。k12340Wipvm1等溫線多變線絕熱線p1p222為什么要對壓縮機的汽為什么要對壓縮機的汽缸進(jìn)行冷卻？缸進(jìn)行冷卻？Wi2.1.3 2.1.3 壓縮機級的

12、實際循環(huán)壓縮機級的實際循環(huán)實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別1.1.存在余隙容積存在余隙容積使壓力指示圖出現(xiàn)膨脹過程使壓力指示圖出現(xiàn)膨脹過程活塞在止點時無法到達(dá)的氣缸剩余容積活塞在止點時無法到達(dá)的氣缸剩余容積。余隙容積余隙容積(Vc)余隙容積由三部分組成余隙容積由三部分組成: 氣缸蓋端面與活塞端面所氣缸蓋端面與活塞端面所留必要的安全間隙而形成的留必要的安全間隙而形成的容積；容積； 進(jìn)氣、排氣閥與氣缸相進(jìn)氣、排氣閥與氣缸相聯(lián)通部分的容積；聯(lián)通部分的容積； 第一道活塞環(huán)到活塞頂?shù)谝坏阑钊h(huán)到活塞頂部在活塞與氣缸的徑向間隙部在活塞與氣缸的徑向間隙間形成的環(huán)狀容積。間形成的環(huán)狀容積。 余

13、隙容積大小余隙容積大小 * *活塞端面與汽缸蓋的活塞端面與汽缸蓋的間隙間隙 V Vc1c1= 23 mm= 23 mm*活塞側(cè)面與第一道活活塞側(cè)面與第一道活塞環(huán)之間塞環(huán)之間 V Vc2c2 =0.51mm =0.51mm余隙容積的影響余隙容積的影響* * 余隙容積存在使得吸氣過程推余隙容積存在使得吸氣過程推遲，吸氣量減少，因而壓縮機遲，吸氣量減少，因而壓縮機的排氣量減少。壓縮機的生產(chǎn)的排氣量減少。壓縮機的生產(chǎn)能力下降；能力下降；* * 壓縮機對余隙容積內(nèi)的氣體做壓縮機對余隙容積內(nèi)的氣體做無用功，機器的效率下降；無用功，機器的效率下降；* * 余隙容積不能過小，否則會發(fā)余隙容積不能過小，否則會發(fā)

14、生活塞與汽缸蓋相撞的事故，生活塞與汽缸蓋相撞的事故，影響壓縮機的安全運行影響壓縮機的安全運行ps-piFsFsxpi2.2.進(jìn)、排氣通道及氣閥具有阻力進(jìn)、排氣通道及氣閥具有阻力ps p1pd p2)(sdpp)(12pp實際吸氣壓力低于名義吸氣壓力實際吸氣壓力低于名義吸氣壓力實際排氣壓力高于名義排氣壓力實際排氣壓力高于名義排氣壓力實際壓縮比實際壓縮比大于大于名義壓縮比名義壓縮比實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別實際進(jìn)氣過程是由實際進(jìn)氣過程是由d d點而不點而不是是4 4點開始，整個進(jìn)氣過程點開始，整個進(jìn)氣過程中中氣缸內(nèi)的實際壓力氣缸內(nèi)的實際壓力一般一般也都低于進(jìn)氣管道中的也都低于

15、進(jìn)氣管道中的名名義進(jìn)氣壓力義進(jìn)氣壓力 p1。排氣過程自排氣過程自b b點開始點開始實際排實際排氣壓力氣壓力也高于排氣管中也高于排氣管中名名義的壓力義的壓力p2 。cVsV3.3.實際吸、排氣過程呈波浪線實際吸、排氣過程呈波浪線實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別1sV2sVcV吸入過程中吸入過程中氣體一般比氣體一般比壁面溫度低，因此氣體壁面溫度低，因此氣體會被加熱；會被加熱；排出過程中排出過程中氣體一般會氣體一般會比壁面溫度高，因此氣比壁面溫度高，因此氣體會放出熱量。體會放出熱量。4.4.實際壓縮和膨脹過程線并非定值實際壓縮和膨脹過程線并非定值在膨脹和壓縮過程中，因為氣體與氣缸壁之

16、間存在在膨脹和壓縮過程中，因為氣體與氣缸壁之間存在熱交換，使得壓縮過熱交換，使得壓縮過程指數(shù)與膨脹過程指程指數(shù)與膨脹過程指數(shù)不斷變化，并非常數(shù)。數(shù)不斷變化，并非常數(shù)。1sV2sVcV5.5.存在泄漏存在泄漏吸氣管道吸氣管道缸蓋缸蓋吸氣閥吸氣閥氣缸氣缸排氣閥排氣閥缸蓋缸蓋排氣管道排氣管道壓縮機中壓縮機中氣體流程為氣體流程為氣缸容積不可能絕對密封。氣缸的工作腔部分依氣缸容積不可能絕對密封。氣缸的工作腔部分依靠氣閥與進(jìn)、排氣系統(tǒng)相隔離；依靠活塞環(huán)等零靠氣閥與進(jìn)、排氣系統(tǒng)相隔離；依靠活塞環(huán)等零件來密封活塞與氣缸的間隙；依靠填料來密封活件來密封活塞與氣缸的間隙；依靠填料來密封活塞桿與氣缸座的間隙。這些部

17、位不能做到完全密塞桿與氣缸座的間隙。這些部位不能做到完全密封，因此必然有氣體自高封，因此必然有氣體自高壓區(qū)向低壓區(qū)泄漏。由壓區(qū)向低壓區(qū)泄漏。由于泄漏，壓縮和膨脹過程便會變得比較平坦。于泄漏，壓縮和膨脹過程便會變得比較平坦。 實際過程與理論過程的區(qū)別及引起后果： p 由于余隙容積的存在，實際工作循環(huán)由膨脹、吸氣、壓縮、排氣由于余隙容積的存在，實際工作循環(huán)由膨脹、吸氣、壓縮、排氣四個過程組成，而理論循環(huán)無膨脹過程。四個過程組成，而理論循環(huán)無膨脹過程。p 實際吸、排氣過程中存在阻力損失，使實際氣缸內(nèi)吸氣壓力小于實際吸、排氣過程中存在阻力損失，使實際氣缸內(nèi)吸氣壓力小于吸入管路內(nèi)氣壓、實際氣缸內(nèi)排氣壓力

18、高于排出管路內(nèi)氣壓；吸、吸入管路內(nèi)氣壓、實際氣缸內(nèi)排氣壓力高于排出管路內(nèi)氣壓；吸、排氣過程中有壓力波動、溫度變化。排氣過程中有壓力波動、溫度變化。p 在膨脹和壓縮過程中，因為氣體與氣缸壁之間存在熱交換，使得在膨脹和壓縮過程中，因為氣體與氣缸壁之間存在熱交換，使得壓縮過程指數(shù)與膨脹過程指數(shù)不斷變化，并非常數(shù)。壓縮過程指數(shù)與膨脹過程指數(shù)不斷變化，并非常數(shù)。p 壓縮機工作過程中活塞環(huán)、填料、氣閥不可避免存在泄露，使指壓縮機工作過程中活塞環(huán)、填料、氣閥不可避免存在泄露，使指示功圖面積變小示功圖面積變小由于實際循環(huán)和理論循環(huán)的上述差異，必將影響由于實際循環(huán)和理論循環(huán)的上述差異，必將影響壓縮機各方面的性能

19、。壓縮機各方面的性能。 實際循環(huán)的吸氣量實際循環(huán)的吸氣量不但受余隙容積中高壓氣體膨不但受余隙容積中高壓氣體膨脹的影響，還受進(jìn)氣阻力和進(jìn)氣被加熱的影響。脹的影響，還受進(jìn)氣阻力和進(jìn)氣被加熱的影響。實際循環(huán)的排氣量實際循環(huán)的排氣量還受泄漏的影響。還受泄漏的影響。( (后述）后述）2.1.4 2.1.4 級的實際循環(huán)進(jìn)氣量級的實際循環(huán)進(jìn)氣量余隙存在使得氣缸內(nèi)實際可余隙存在使得氣缸內(nèi)實際可吸入的氣體由吸入的氣體由Vs減小到減小到Vs1 這里：這里：ss1vVV 稱為容積系數(shù)。稱為容積系數(shù)。表示余隙對氣缸利用率的影響表示余隙對氣缸利用率的影響 。1sV2sVcV級的實際循環(huán)進(jìn)氣量級的實際循環(huán)進(jìn)氣量由于進(jìn)氣

20、阻力和壓力波由于進(jìn)氣阻力和壓力波動，使進(jìn)氣終了壓力降動，使進(jìn)氣終了壓力降低為低為pa （ pa p1 ） ；將氣缸工作容積內(nèi)壓力為將氣缸工作容積內(nèi)壓力為pa的吸氣量折合到名義的吸氣量折合到名義進(jìn)氣壓力進(jìn)氣壓力p1下，則吸氣量減少下，則吸氣量減少V2。使得氣缸內(nèi)。使得氣缸內(nèi)實際可吸入的氣體由實際可吸入的氣體由Vs減小到減小到Vs2。1sV2sVcV級的實際循環(huán)進(jìn)氣量級的實際循環(huán)進(jìn)氣量由于進(jìn)氣被加熱，使由于進(jìn)氣被加熱，使進(jìn)氣終了溫度升高為進(jìn)氣終了溫度升高為T Ta （ T Ta T T1）；）；將溫度高于將溫度高于T Ta的氣體冷卻到的氣體冷卻到T T1 ，氣缸內(nèi)，氣缸內(nèi)實際可吸入的氣體由實際可吸

21、入的氣體由Vs2減小到減小到Vs3s3。1sV2sVcVs3V3V級的實際循環(huán)進(jìn)氣量級的實際循環(huán)進(jìn)氣量1sV2sVcVas1a11s3s1s1as1avpTspV pTTVVVp TVp T V綜合上述分析，將受余隙、阻力和加熱影響后的綜合上述分析，將受余隙、阻力和加熱影響后的氣體折合到名義吸氣狀態(tài)（氣體折合到名義吸氣狀態(tài)（ p1 、T T1 ）的進(jìn)氣量）的進(jìn)氣量為為Vs3 ：其中：其中：ss1vVV 稱為容積系數(shù)。稱為容積系數(shù)。級的實際循環(huán)進(jìn)氣量級的實際循環(huán)進(jìn)氣量p1app稱為壓力系數(shù)。稱為壓力系數(shù)。1TaTT稱為溫度系數(shù)。稱為溫度系數(shù)。Tpv均是影響吸氣量的系數(shù)。均是影響吸氣量的系數(shù)。表示

22、進(jìn)氣阻力對氣缸利用率的影響表示進(jìn)氣阻力對氣缸利用率的影響 。表示進(jìn)氣被加熱對氣缸利用率的影響表示進(jìn)氣被加熱對氣缸利用率的影響 。級的實際循環(huán)進(jìn)氣量級的實際循環(huán)進(jìn)氣量1. 容積系數(shù)容積系數(shù)vm：膨脹過程系數(shù)211()mmccp Vp VV12111211()()1mccmcpVVVppVVp11211()11(1)cmmvsVpVp cSVV相對余隙 12pp 壓力比 膨脹過程為一氣體熱力學(xué)過程！111sVssVVVVV 1sV2sVcV 影響因素：影響因素：、m m ； 氣缸余隙容積的存在使得氣缸余隙容積的存在使得v1。11211()11(1)vmmvsVpVp (3-13) 相對余隙容積相對

23、余隙容積 活塞止點間隙活塞止點間隙 活塞環(huán)間隙活塞環(huán)間隙 氣體通道：氣體通道： 閥窩容積、氣閥內(nèi)部容積閥窩容積、氣閥內(nèi)部容積1. 容積系數(shù)容積系數(shù)v 壓力比大：殘余氣體膨脹后所占容積大，大：殘余氣體膨脹后所占容積大，vv小小 極限壓力比：殘余氣體膨脹后占據(jù)整個工作容積極限壓力比：殘余氣體膨脹后占據(jù)整個工作容積Vh Vh 0 V 即：即：) 1(101m) 11(maxm2 . 11 . 0 m，若：若： 8 .17max 則：則：)1(11 mv 壓力比對容積系數(shù)影響1. 容積系數(shù)容積系數(shù)v 膨脹過程指數(shù)m:在工程中用等端點過程指數(shù)代替實際膨脹指數(shù)。在工程中用等端點過程指數(shù)代替實際膨脹指數(shù)。k

24、m 氣放熱km km 氣吸熱初期 中期 末期 m m 越小，吸熱越多，膨脹線平坦，越小，吸熱越多，膨脹線平坦，vv小。小。 m m越大，膨脹線陡，越大，膨脹線陡，vv 大大 mm可查表選取可查表選取 RTpm 膨脹過程指數(shù)對溶劑系數(shù)影響1. 容積系數(shù)容積系數(shù)v)1(11 mv 2. 2. 壓力系數(shù)壓力系數(shù)影響因素：彈簧力：過強則提前關(guān)閉，活塞到內(nèi) 止點下降大。11,APvpTspVVp 吸氣終了時狀態(tài)：與管道及氣閥容積有關(guān)， Ap換算到 1ppA 1p狀態(tài)體積變小， 1P 經(jīng)驗確定：常壓進(jìn)氣 98.095.0P以后各段 00.198.0P11AvsApTVVpT吸3. 3. 溫度系數(shù)溫度系數(shù)

25、缸壁溫度約為吸排氣溫度的平均值 吸入新氣從汽缸壁吸收了熱量，溫度升高 ，氣體比容 折合到標(biāo)準(zhǔn)吸氣狀態(tài)的吸氣量就減少， 影響因素：影響因素：氣體性質(zhì)：導(dǎo)熱性、缸壁溫度：冷卻好壞 1ATT122TT1ATTT填填看：填填看：1. 、 和和 影響吸氣量。影響吸氣量。余隙容積余隙容積進(jìn)氣阻力進(jìn)氣阻力進(jìn)氣溫升進(jìn)氣溫升2.排氣時，氣缸內(nèi)溫度比排氣管道溫度排氣時，氣缸內(nèi)溫度比排氣管道溫度 ，氣缸內(nèi)壓力比排氣管道壓力氣缸內(nèi)壓力比排氣管道壓力 。高高高高3.壓縮初期，氣體溫度低于壁溫，應(yīng)為壓縮初期，氣體溫度低于壁溫，應(yīng)為 壓縮，壓縮，過程指數(shù)過程指數(shù)n 。吸熱吸熱k按等功面積原理按等功面積原理： 理論吸氣壓力線

26、理論吸氣壓力線P P1 1 降低降低P P1 1 ，成為，成為平均實際吸氣壓力線平均實際吸氣壓力線 P P1 1； 理論排氣壓力線理論排氣壓力線 P P2 2 升高升高P P2 2 ，為平均實際排氣壓力線，為平均實際排氣壓力線P P2 2 。實際指示功為。實際指示功為 abcd abcd 圖形面積，實際參數(shù)：圖形面積，實際參數(shù)：2121;ppVpps2.1.52.1.5實際循環(huán)指示功實際循環(huán)指示功實際循環(huán)的指示功實際循環(huán)的指示功 實際吸入壓力與實際排出壓力： JppVpmmWmmsi 111121實實際際循循環(huán)環(huán)指指示示功功：dsdSdspppppppppppppppppp0221122222

27、2211111111111總相對壓力損失：相對壓力損失： 上式為實際一個氣缸所作功。上式為實際一個氣缸所作功。 多變指數(shù)多變指數(shù) m m： 低壓級：低壓級：m=(0.950.99) km=(0.950.99) k 高壓級：高壓級：m= km= k相對壓力損失可根據(jù)經(jīng)驗圖查得相對壓力損失可根據(jù)經(jīng)驗圖查得 JppVpmmWmmsvsi 111110121 Wibc34p2p1vp0p2ad12p1進(jìn)、排氣名義壓力表示實際循環(huán)指示功：進(jìn)、排氣名義壓力表示實際循環(huán)指示功：多級壓縮是將氣體的多級壓縮是將氣體的壓縮過程分成若干級壓縮過程分成若干級，逐級提壓，最終達(dá)，逐級提壓，最終達(dá)到所需排氣壓力。工到所需

28、排氣壓力。工業(yè)上壓縮級數(shù)可達(dá)到業(yè)上壓縮級數(shù)可達(dá)到6767級以上。級以上。多級壓縮的級與級之間設(shè)有中間冷卻器。大型壓縮機中冷器多引到室外進(jìn)行冷卻。 2.1.6 2.1.6 多級壓縮多級壓縮1.多級壓縮的優(yōu)點14234324pp4p3p2p1V1-41-4為絕熱壓縮過程線；為絕熱壓縮過程線；1-41-4為等溫壓縮過程線。為等溫壓縮過程線。1-2-2-3-3-41-2-2-3-3-4為三級壓縮過程線。為三級壓縮過程線。2- 22- 2和和3-33-3為等壓冷卻過程線。為等壓冷卻過程線。省功省功降低排氣溫度考慮介質(zhì)的閃點溫度，出現(xiàn)“積碳”、氧化爆炸等因素。 壓縮機的溫度控制一般較嚴(yán)格，溫度是檢測壓縮機

29、正常工作的敏感參數(shù)，很多隱患可以從溫度中得到。nnsdnnTTppTT111212 提高容積系數(shù)名義壓力比。名義壓力比。相對余隙容積。相對余隙容積。式中：式中：120111201111ppVVppVVVVsnnsssv 容積系數(shù)表示有效容積的利用率；第一級的容積系數(shù)提高，可以大大減少整機尺寸降低活塞上的氣體力降低活塞上的氣體力u減輕運動機構(gòu)及機身零部件減輕運動機構(gòu)及機身零部件u機器的效率提高機器的效率提高AAppbarbar111010F55181-991 兩級壓縮：一臺單級壓縮，另一臺，到壓縮氣體兩臺壓縮機 AAAAAppppp112213143110F1010F525521-91-3 F1

30、F2兩級壓縮比單級壓縮減小活塞力約兩級壓縮比單級壓縮減小活塞力約40%長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的大中型壓縮機，以省功為原則，提高運轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性。間歇運轉(zhuǎn)及運輸用壓縮機，以結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕為原則，功耗可放于次要地位。通常在溫度允許范圍內(nèi)，適當(dāng)提高壓力比，盡量減少級數(shù)。級數(shù)的選擇原則級數(shù)的選擇原則級數(shù)選擇：對易燃、易爆氣體和無油潤滑壓縮機，級數(shù)選擇受溫度限制?；び脡嚎s機，級數(shù)應(yīng)滿足工藝要求。選擇級數(shù)時，可按等溫效率與終壓關(guān)系查取相關(guān)圖表。等溫指示效率：理想等溫指示功/實際循環(huán)指示功 級數(shù)選擇：等溫指示效率與終壓關(guān)系曲線條件：雙原子氣體，進(jìn)氣壓力0.1MPa，一級進(jìn)氣溫度300K，第二級以后各級310K，各級壓縮為等熵壓縮，不考慮溫度系數(shù)的影響。表2-2為級數(shù)與終壓的一般關(guān)系級數(shù)選擇：壓力比的分配以兩級壓縮為例討論壓力比的分配。（前提：功耗最?。┗驹瓌t：功耗最小基本原則：功耗最