壓縮機的熱力過程課件

1、第七節(jié) 壓縮機的熱力過程 一、活塞式壓縮機的工作原理及示功圖 二、單級活塞式壓縮機所消耗的機械功 三、 壓縮機的容積效率及其影響因素 四、 多級壓縮 五、 葉輪式壓氣機的工作原理及分類工作原理：活塞式、葉輪式和引射式出口壓力：壓氣機、鼓風機、通風機一、活塞式壓縮機的工作原理及示功圖 結(jié)構(gòu)簡圖 主要部件：1、活塞 2、氣缸 3、濾清器 4、吸、排氣閥 5、散熱肋片空氣進口排入空氣瓶中pVPb空氣瓶壓力4123V0圖9-1 單級活塞式壓縮機示功圖p21V1-V4V04VVs3工作過程1、吸氣過程4-12、壓縮過程1-23、排氣過程2-34、余隙容積內(nèi)壓縮空氣的膨脹過程3-4圖中2-3和4-1不是狀

2、態(tài)變化，而是表示氣缸內(nèi)氣體質(zhì)量的變化。二、單級活塞式壓縮機所消耗的機械功圖9-2 單級理想壓縮機p-V圖 p2pp10V2”V21V22”62v432555”V1定溫多變絕熱1、壓縮機工作過程的作功分析技術(shù)功壓縮機所需的功 Wc2、壓縮機所消耗的機械功PVTs11222”2”P1P2P2P122圖 9-2 三種壓縮過程圖示1-2 定溫過程1-2” 絕熱過程1-2 多變過程1）、可逆定溫壓縮2）、可逆絕熱壓縮3）、可逆多變壓縮1kg工質(zhì)圖9-2單級理想壓縮機p-V圖 p2pp10V2”V21V22”62v432555”V1定溫多變絕熱 對壓縮機而言，示功圖 p-V 圖所包圍的面積表示壓縮機的耗功

3、，從 p-V圖可以看出定溫壓縮耗功最少，而絕熱壓縮所消耗的機械功最大。因此對壓縮機應加強冷卻，不僅減少耗功，而且保證潤滑條件。圖9-3 有余隙容積壓縮機示功圖p21V1-V4V04VVs3三、壓縮機的容積效率及其影響因素1、有余隙容積存在時，對 Wc 及供氣量的影響圖9-3 有余隙容積壓縮機示功圖p21V1-V4V04VVs3有余隙容積時，壓縮機耗功式中，V1 - V4= mv1 , m為有余隙容積時時進入氣缸的氣體質(zhì)量壓縮1kg 氣體所消耗的功為：無余隙容積時，壓縮1kg 氣體所消耗的功為：有余隙容積和無余隙容積時，壓縮1kg 氣體所消耗的功是相同的2、容積效率：p21V1-V4V04VVs

4、3容積效率：有效吸氣體積與氣缸工作體積之比。有效吸氣體積：V1-V4氣缸工作體積：Vs=V1-V0 增大時，容積效率降低； 提高時，容積效率也降低。容積效率：稱為壓縮機的余隙比 稱為壓縮機的增壓比3）對于壓力較高的情況，一般采用雙級壓縮和中間冷卻。VsV0VpV吸p2pb3421圖9-4 增壓比對容積效率的影響243P2 3”(2”)P2 ”3、相同的余隙容積，增壓比對容積效率的影響1） V吸， v ，當增加到某一數(shù)值時， V吸= 0 ， v = 0。2）當 ，p2 ，壓縮終溫t2 ，為保證潤滑，要求 t2 160C， 7, = 2 - 6 。1、工作原理及簡圖圖9-5 雙級活塞式壓縮機示意圖

5、 冷卻水四、多級壓縮p30p2p1134252多變過程定溫線332、雙級活塞式理想壓縮機 p-V 圖雙級壓縮省功而且壓縮終溫較低，有利于潤滑。單級壓縮：面積012340p1p3：雙級壓縮：面積0122340pV圖9-6 雙級活塞式壓縮機p-V圖3、雙級活塞式壓縮機的耗功及最佳增壓比壓縮1kg氣體所消耗的功最有效的冷卻：T2=T1 即 p1v1 = p2v2耗功最小，則兩級增壓比應相同，這個增壓比稱為最佳增壓比。采用最佳增壓比，且有效冷卻，則各級耗功相同，每一級均為m級壓縮，最佳增壓比為圖9-7 雙級壓縮中間冷卻T-s圖 p2p3T2p11T1sT3322qLqH采用最佳增壓比進行雙級壓縮的優(yōu)點

6、：1、省功2、各缸負荷均勻3、終溫相同，各缸散熱量相等例9-1 某兩級壓縮、中間冷卻的活塞式壓縮機。每小時吸入p1=0.1Mpa，t1=17的空氣108.5kg，可逆多變壓縮到p3=6Mpa。設(shè)各級多變指數(shù)為1.2，試分析這個裝置的工作情況，并與單級多變壓縮（n=1.2）至同樣增壓比時的情況相比較。 解 單級多變壓縮時排氣溫度為 t3=300.79 單級壓縮時壓縮機消耗的功率為 最佳增壓比 各級的排氣溫度為 兩級壓縮時壓縮機消耗的總功率為 五、 葉輪式壓氣機的工作原理及分類優(yōu)點：流量大、氣體能無間歇地連續(xù)流進流出 徑流式（即離心式） 軸流式 機械能增加動能壓力增加葉片擴壓管任意工質(zhì)、任意絕熱過程12：理想氣體可逆絕熱壓縮TsP1P21212：不可逆絕熱壓縮22TsP1P212理想氣體的焓是溫度的單值函數(shù) qp=h=T-s圖過程曲線下的面積=面積43254 面積432643456=面積52265 壓縮機的絕