壓縮機(jī)分類及發(fā)展歷程PPT課件

1、壓縮機(jī)培訓(xùn)課程 第一課 壓縮機(jī)分類及發(fā)展歷程、各種壓縮機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、各類壓縮機(jī)的應(yīng)用范圍課程目錄課程目錄一一、壓縮機(jī)分類、壓縮機(jī)分類視圖視圖二二、活塞、活塞式式壓縮機(jī)工作原理壓縮機(jī)工作原理和和特點(diǎn)特點(diǎn)三三、雙螺桿壓縮機(jī)工作原理、雙螺桿壓縮機(jī)工作原理和和特點(diǎn)特點(diǎn)三三、單螺桿壓縮、單螺桿壓縮簡(jiǎn)單介紹簡(jiǎn)單介紹四四、三種常見(jiàn)壓縮機(jī)比較、三種常見(jiàn)壓縮機(jī)比較壓縮機(jī)壓縮機(jī)容積式容積式往復(fù)式往復(fù)式活塞式活塞式膜式膜式回轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)式單軸單軸滑片式滑片式渦旋式渦旋式單螺桿單螺桿雙軸雙軸雙螺桿雙螺桿羅茨式羅茨式速度式速度式噴射式噴射式透平式透平式 離心式離心式軸流式軸流式一、壓縮機(jī)分類視圖一、壓縮機(jī)分類視圖：

2、應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：1、本課程主要討論的活塞式壓縮機(jī)為往復(fù)式壓縮機(jī)，其排氣壓力一般為0.2-32MPa，最高可達(dá)到700MPa，容積流量一般為0.1-400（最小0.01）m3 /min常用于中壓、高壓的場(chǎng)合。2、單螺桿和雙螺桿則屬于回旋式壓縮機(jī)，其排氣壓力一般為0.2-1MPa，最高可達(dá)到4.5MPa，容積流量一般為0.1-500m3/min，常用于中低壓場(chǎng)合。往復(fù)式空氣壓縮機(jī) 在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域，活塞式壓縮機(jī)目前占有主要市場(chǎng)。但隨著人們對(duì)機(jī)器可靠性及能耗、環(huán)保等方面要求的提高，螺桿式和渦旋式壓縮機(jī)開(kāi)始占有一定的市場(chǎng)。 在制冷空調(diào)領(lǐng)域，往復(fù)式制冷壓縮機(jī)作為一種傳統(tǒng)的制冷壓縮機(jī)，適用于制冷量較廣范

3、圍內(nèi)的制冷系統(tǒng)。雖然目前它的應(yīng)用還比較廣泛，但市場(chǎng)份額正逐漸減小。 活塞式空氣壓縮機(jī)的發(fā)展歷程 1、我國(guó)古代勞動(dòng)人民發(fā)明的木質(zhì)風(fēng)箱，是現(xiàn)代空氣壓縮機(jī)的雛型。 2、大約于1800年，第一臺(tái)單級(jí)（往復(fù)活塞式）空氣壓縮機(jī)在英國(guó)制成，其排氣壓力為1.38MPa（表壓）。 3、1902年，美國(guó)英格索蘭公司（Ingersoll-Rand Co）制成了第一臺(tái)移動(dòng)的往復(fù)式空氣壓縮機(jī)。二、活塞式壓縮機(jī)工作原理和特點(diǎn)二、活塞式壓縮機(jī)工作原理和特點(diǎn)4、1952年，我國(guó)沈陽(yáng)空氣壓縮機(jī)廠（現(xiàn)沈陽(yáng)氣體壓縮機(jī)廠），試制成功國(guó)產(chǎn)第一臺(tái)容積流量為6m3/min的壓縮機(jī)。5、該廠在19531954年陸續(xù)試制成功并成批生產(chǎn)了容積流

4、量為10m3/min、20m3/min、40m3/min的固定式動(dòng)力用空氣壓縮機(jī)。6、1957年該廠制造出1-100/8型大型空氣壓縮機(jī)。7、19591960年，由原第一機(jī)械工業(yè)部化工與通用機(jī)械研究所（現(xiàn)合肥通用機(jī)械研究院）負(fù)責(zé)組織，沈陽(yáng)氣體壓縮機(jī)廠、通用機(jī)械研究所、西安交通大學(xué)為主要設(shè)計(jì)力量，進(jìn)行了我國(guó)第一個(gè)動(dòng)力用L形空氣壓縮機(jī)系列（容積流量10100m3/min）的設(shè)計(jì)和研制。8、1959年12月由原第一機(jī)械工業(yè)部第一局主持鑒定的4L-20/8型空壓機(jī)樣機(jī)，比功率、比質(zhì)量?jī)身?xiàng)指標(biāo)達(dá)到了當(dāng)時(shí)的同類型產(chǎn)品國(guó)際先進(jìn)水平?；钊綁嚎s機(jī)活塞式壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī) 活塞式壓縮機(jī)是一種最常見(jiàn)的

5、容積式壓縮機(jī)。它由曲柄連桿機(jī)構(gòu)將驅(qū)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)?；钊c氣缸共同組成壓縮機(jī)工作腔，依靠活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并借助進(jìn)、排氣閥的自動(dòng)開(kāi)閉，使氣體周期性地進(jìn)入氣缸工作腔，進(jìn)行壓縮和排出?；钊綁嚎s機(jī)的工作原理見(jiàn)圖：活塞式壓縮機(jī)的工作原理見(jiàn)圖：1.排氣閥 2.氣缸 3.活塞 4.活塞桿 5.滑塊 6.連桿 7.曲柄 8.吸氣閥 9.閥門彈簧 當(dāng)氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞向右移動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)活塞左腔的壓力低于大氣壓力 p a ，吸氣閥開(kāi)啟，外界空氣吸入缸內(nèi)，這個(gè)過(guò)程稱為吸氣過(guò)程。當(dāng)氣缸吸滿氣體，吸氣閥關(guān)閉，活塞向左移動(dòng)，令缸內(nèi)氣體壓力上升，這個(gè)過(guò)程稱為壓縮過(guò)程。當(dāng)缸內(nèi)壓力高于輸出空氣管道

6、內(nèi)壓力 p 后，排氣閥打開(kāi)。壓縮空氣送至輸氣管內(nèi)，這個(gè)過(guò)程稱為排氣過(guò)程?；钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)形成的。曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑動(dòng)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 這種結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)在排氣過(guò)程結(jié)束時(shí)總有剩余隙容積存在。在下一次吸氣時(shí)，剩余容積內(nèi)的壓縮空氣會(huì)膨脹，從而減少了吸入的空氣量，降低了效率，增加了壓縮功。且由于剩余隙容積的存在，當(dāng)壓縮比增大時(shí)，溫度急劇升高。故當(dāng)輸出壓力較高時(shí)，應(yīng)采取分級(jí)壓縮。分級(jí)壓縮可降低排氣溫度，節(jié)省壓縮功，提高容積效率，增加壓縮氣體排氣量。工作原理解析：工作原理解析：工作原理解析：工作原理解析：活塞式壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)雙螺桿空氣壓縮機(jī) 20世紀(jì)

7、30年代，瑞典工程師發(fā)明了(雙)螺桿壓縮機(jī)。1937年，SRM公司研制成功了兩類螺桿壓縮機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)，并取得了令人滿意的測(cè)試結(jié)果。1957年噴油螺桿空氣壓縮機(jī)投入了市場(chǎng)應(yīng)用。 1961年又研制成功了噴油螺桿制冷壓縮機(jī)和螺桿工藝壓縮機(jī)。經(jīng)過(guò)隨后持續(xù)的基礎(chǔ)理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子型線的不斷改進(jìn)和專用轉(zhuǎn)子加工設(shè)備的開(kāi)發(fā)成功，螺桿壓縮機(jī)的優(yōu)越性能得到了不斷的發(fā)揮。三、雙螺桿壓縮機(jī)工作原理和特點(diǎn)三、雙螺桿壓縮機(jī)工作原理和特點(diǎn)雙螺桿壓縮機(jī)：雙螺桿壓縮機(jī)：雙螺桿壓縮機(jī)：雙螺桿壓縮機(jī)： 與活塞壓式縮機(jī)等其他類型壓縮機(jī)相比，螺桿壓縮機(jī)的發(fā)展歷史較短，是一種比較新穎的壓縮機(jī)。 雙螺桿壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖示

8、。在“”形的氣缸中，平行地配置著一對(duì)互相嚙合的螺旋形轉(zhuǎn)子。通常對(duì)節(jié)圓外具有凸齒的轉(zhuǎn)子，稱為陽(yáng)轉(zhuǎn)子或陽(yáng)螺桿。在節(jié)圓內(nèi)具有凹齒的轉(zhuǎn)子，稱為陰轉(zhuǎn)子或陰螺桿。一般陽(yáng)轉(zhuǎn)子與原動(dòng)機(jī)連接，由陽(yáng)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。因此陽(yáng)轉(zhuǎn)子又稱為主動(dòng)轉(zhuǎn)子，陰轉(zhuǎn)子又稱為從動(dòng)轉(zhuǎn)子。在壓縮機(jī)機(jī)體的兩端，分別開(kāi)設(shè)一定形狀和大小的孔口。一個(gè)供吸氣用，稱作吸氣孔口；另一個(gè)供排氣作用，稱作排氣孔口。雙螺桿壓縮機(jī)：雙螺桿壓縮機(jī)： 雙螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖雙螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖 工作原理圖：工作原理圖：1. 吸氣過(guò)程吸氣過(guò)程 吸氣過(guò)程即將開(kāi)始時(shí)的轉(zhuǎn)子的一對(duì)齒前端完全嚙合，且即將與吸氣孔口連通。隨著轉(zhuǎn)子開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，由于齒的一端逐漸脫離嚙合而形成了齒間容積，

9、這個(gè)齒間容積的擴(kuò)大，在其內(nèi)部形成了一定的真空，而此齒間容積又僅與吸氣口連通，因此氣體便在壓差作用下流入其中。在隨后的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒不斷從陰轉(zhuǎn)子的齒槽中脫離出來(lái)，齒間容積不斷擴(kuò)大，并與吸氣孔口保持連通。從某種意義上講，也可以把這個(gè)過(guò)程看成是活塞（陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒）在氣缸（陰轉(zhuǎn)子齒槽）中滑動(dòng)。吸氣結(jié)束時(shí)候，最顯著的特征是齒間容積達(dá)到最大值，并且齒間容積在此位置與吸氣孔口斷開(kāi)。2. 壓縮過(guò)程壓縮過(guò)程 氣體被轉(zhuǎn)子齒和機(jī)殼包圍在一個(gè)封閉的空間中，齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合就要開(kāi)始減少。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，齒間容積由于轉(zhuǎn)子的嚙合而不斷減少，被密封在齒間容積中的氣體所占據(jù)的體積也隨之減少，導(dǎo)致壓力升高，從而實(shí)

10、現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程。3. 排氣過(guò)程排氣過(guò)程 齒間容積與排氣孔口連通后，即開(kāi)始排氣過(guò)程。隨著齒間容積的不斷縮小，具有排氣壓力的氣體逐漸通過(guò)排氣孔口被排出。這個(gè)過(guò)程一直持續(xù)到齒末端的型線完全嚙合。此時(shí)，齒間容積內(nèi)的氣體通過(guò)排氣孔口被完全排出，封閉的齒間容積的體積將變成零。 工作原理：工作原理： 工作原理圖：工作原理圖： 1. 可靠性相對(duì)于活塞機(jī)要高。雙螺桿壓縮機(jī)零部件比活塞機(jī)少，易損件少，因而它運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，壽命長(zhǎng)。 2. 操作比活塞機(jī)方便。雙螺桿壓縮機(jī)自動(dòng)化程度高，操作人員不必經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的專業(yè)培訓(xùn)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守運(yùn)轉(zhuǎn)，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，可按需要排氣量供氣。 3. 動(dòng)力平衡比活塞機(jī)好。雙螺桿壓縮機(jī)沒(méi)有活塞往

11、復(fù)移動(dòng)的慣性力，機(jī)器可平穩(wěn)地高速工作，可實(shí)現(xiàn)無(wú)基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)，特別適合作移動(dòng)式壓縮機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1. 造價(jià)比較貴。由于雙螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子齒面是一空間曲面，需利用特制刀具在價(jià)格昂貴的專用設(shè)備上進(jìn)行加工。另外，對(duì)雙螺桿壓縮機(jī)氣缸的加工精度也有較高的要求。 2. 不能用于高壓場(chǎng)合。由于受到轉(zhuǎn)子剛度和軸承壽命等方面的限制，雙螺桿壓縮機(jī)只能適用于中、低壓范圍，排氣壓力一般不超過(guò)3MPa。 3. 不能用于微型場(chǎng)合。雙螺桿壓縮機(jī)依靠間隙密封氣體，目前一般只有容積流量大于2m3/min時(shí)，雙螺桿壓縮機(jī)才具有優(yōu)越的性能。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 單螺桿壓縮機(jī)的一個(gè)螺桿可與兩個(gè)或兩個(gè)以上星輪嚙合。螺桿和星輪按其外形可分為圓柱型

12、（C）和平面型（P）。由這兩種類型可構(gòu)成四種單螺桿壓縮機(jī)：PC型、PP型、CP型和CC型。目前最常用的時(shí)CP型。a）PC型 b）PP型c）CP型 d）CC型三、單螺桿壓縮簡(jiǎn)單介紹三、單螺桿壓縮簡(jiǎn)單介紹2.3 單螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)單螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)單螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)單螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)四、三種常見(jiàn)壓縮機(jī)比較四、三種常見(jiàn)壓縮機(jī)比較力的平衡性單螺桿雙螺桿活塞式 氣體壓力產(chǎn)生的徑向、軸向力自動(dòng)平衡。零部件受力小可靠性高 氣體壓力產(chǎn)生的徑向力無(wú)法平衡，軸向力須由平衡活塞平衡。主軸承易損可靠性中較大的活塞慣性力，和氣體壓力都無(wú)法平衡。振動(dòng)噪音大、主要部件易損可靠性差驅(qū)動(dòng)方式單螺桿 雙螺桿 活塞式與電機(jī)直聯(lián)。傳動(dòng)效率高 經(jīng)增速齒輪組與電機(jī)聯(lián)接或加帶輪。傳動(dòng)效率中 經(jīng)皮帶輪與電機(jī)聯(lián)接。傳動(dòng)效率差三種常見(jiàn)壓縮機(jī)比較三種常見(jiàn)壓縮機(jī)比較效率單螺桿 雙螺桿 活塞式 中速（15003500r/min）時(shí)效率