石油化工流體機械：往復活塞式壓縮機

石油化工流體機械往復活塞式壓縮機往復活塞式壓縮機第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)第三節(jié)排氣量第四節(jié)功率和效率第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力第六節(jié)多級壓縮第七節(jié)實際氣體的壓縮第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)第三節(jié)排氣量第四節(jié)功率和效率第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力第六節(jié)多級壓縮第七節(jié)實際氣體的壓縮第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理一、基本構成和工作原理二、活塞式壓縮機的主要部件1.曲軸2.連桿3.十字頭4.氣缸5.氣閥6.活塞7.填料一、基本構成和工作原理膨脹（殘余氣體）吸氣壓縮排氣工作原理一、基本構成和工作原理

曲軸轉一周，在汽缸里經歷膨脹、吸氣、壓縮、排氣四個過程?；钊谐?/p>

s=2r

活塞左右的最大距離。曲柄轉角:

q=0~360°工作原理一、基本構成和工作原理一、基本構成和工作原理一、基本構成和工作原理一、基本構成和工作原理一、基本構成和工作原理一、基本構成和工作原理特點——用途廣泛，石油天然氣加工運輸中有重要地位優(yōu)點：1.適用壓力范圍廣，從低壓到高壓（350MPa）。

2.熱力效率高，功率消耗低。

3.對于介質及排氣量的適應性強，

4.對制造機器金屬要求相對不嚴。缺點：1.重量大、尺寸大、結構復雜、安裝基礎施工工作量大。2.可損件多、可靠性低。

3.氣流有脈動。

4.轉速較低，排氣量受到限制。5.振動大。一、基本構成和工作原理二、活塞式壓縮機的主要部件傳動機構：曲軸、軸承、連桿、十字頭、皮帶輪，聯(lián)軸器等。工作機構：

汽缸、氣閥、活塞及填料組件。機體輔助系統(tǒng)：

潤滑、冷卻、調節(jié)等曲軸曲軸連桿連桿十字頭十字頭填料填料活塞活塞減荷閥級間分離器級間冷卻器氣閥氣閥皮帶輪氣缸氣缸二、活塞式壓縮機的主要部件1.曲軸1.曲軸結構形狀潤滑支撐慣性力、平衡⑵連桿：2.連桿作用：運動轉換、力（矩）傳遞結構：大頭、小頭、桿身潤滑：桿身中鉆油孔形狀：圓形、矩形、工字形3.十字頭⑶十字頭：滑塊，連接連桿與活塞桿作用：導向連接：十字銷、螺紋4.氣缸⑷氣缸氣缸是活塞式壓縮機工作部件中的主要部分。根據(jù)壓縮機不同的壓力、排氣量、氣體性質等需要，應選用不同的結構型式和材料?；疽螅簯哂凶銐虻膹姸群蛣偠?；良好的冷卻、潤滑及耐磨性；盡可能小的余隙容積和氣體阻力；利于制造和檢修；符合系列化、通用化、標準化的“三化”要求，以便互換4.氣缸⑷氣缸（冷卻方式）風冷：小型壓縮機?？繗飧淄馍崞瑥娀?。水冷：大部分壓縮機采用，一般為雙層（或三層）缸壁結構氣閥在汽缸上的位置徑向：閥軸線與汽缸軸線垂直，余隙大;軸向：閥軸線與汽缸軸線平行，余隙?。恍毕颍洪y軸線與汽缸軸線成一定角度，余隙中。5.氣閥⑸氣閥活塞式壓縮機的重要部件，也是最易損壞的部件。限制往復壓縮機高速化化發(fā)展的關鍵問題之一。自動閥：靠閥前后壓力差實現(xiàn)開閉。5.氣閥⑸氣閥5.氣閥⑸氣閥5.氣閥阻力損失小；關閉及時（彈簧力大?。?；壽命長、工作可靠，閥片及彈簧；余隙容積小，組合閥??；噪音小。氣閥要求：氣閥型式：環(huán)狀閥、網(wǎng)狀閥、碟閥、孔閥、直流閥。5.氣閥氣閥壽命：氣閥的壽命主要取決于閥片和彈簧的壽命。壓縮機運轉時，閥片在閥座和升程限制器之間來回跳動、撞擊，易于形成疲勞裂紋而使閥片損壞。閥片撞擊升程限制器時，彈簧變形量和變形速度很大，動應力較大，導致彈簧損壞

盤形：中低壓雙作用汽缸，空心，有直承面，潤滑；活塞筒形：單作用活塞，側向力；6.活塞

盤形：中低壓雙作用汽缸，空心，有直承面，潤滑；⑹活塞筒形：單作用活塞，側向力；6.活塞

盤形：中低壓雙作用汽缸，空心，有直承面，潤滑；⑹活塞筒形：單作用活塞，側向力；6.活塞填料函

—三、六瓣密封原理：填料抱緊在活塞桿上，利用阻塞、節(jié)流實現(xiàn)密封?；钊麠U與氣缸之間的密封是通過填料函密封來實現(xiàn)的。密封型式：平面填料、錐面填料。7.填料三瓣環(huán)：徑向開口可允許汽缸末的高壓氣進入密封室。填料函

平面填料—三、六瓣密封原理：三六瓣均用彈簧抱緊在活塞桿上，阻塞、節(jié)流。六瓣環(huán)：軸向開口被三瓣環(huán)擋住，徑向開口被三塊小蓋擋住。氣體不會漏出反而將六瓣環(huán)壓緊抱在活塞桿上。缸內壓力越高抱得越緊（六瓣環(huán)）起自緊作用。

材料：耐磨鑄鐵、青銅；填充聚四氟乙烯。使用壓力：P<100×105Pa7.填料填料

錐面填料適用壓力：P>100×105Pa7.填料第一節(jié)重點（1）往復活塞式壓縮機的工作原理

，優(yōu)、缺點。（2）往復壓縮機有哪些零部件組成？傳動機構、工作腔機構、輔助系統(tǒng)。（3）什么是雙作用活塞，活塞有哪些種類。（4）氣閥有哪些零件組成。自動閥，環(huán)狀閥。（5）水冷氣缸和風冷氣缸的適用場合。（6）十字頭的作用。曲柄軸和曲拐軸的區(qū)別。（7）連桿大、小頭都與哪個零件相連。填料的作用。（8）什么是無油潤滑壓縮機。第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理本節(jié)完第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)第三節(jié)排氣量第四節(jié)功率和效率第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力第六節(jié)多級壓縮第七節(jié)實際氣體的壓縮第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)一、理論工作循環(huán)1.級的進氣量2.壓縮過程中容積、溫度與壓力的關系3.理論功率二、實際工作循環(huán)目的：研究主要工作參數(shù)：排氣量、功率、壓力、溫度的計算及關系。Q、P→N、D、n

一、理論工作循環(huán)假設：

⑴.進排氣無阻力損失，無壓力脈動，無熱交換；⑵.沒有余隙容積；⑶.沒有泄漏；⑷.被壓縮的是理想氣體，壓縮過程中過程指數(shù)為常數(shù)。一、理論工作循環(huán)三個過程（理論循環(huán)）壓縮：右—左，熱力學過程吸氣：左—右，外止點—內止點排氣：右—左—外止點排氣壓力取決于排氣管道中壓力—排氣閥后壓力（背壓）。一、理論工作循環(huán)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)m活塞壓縮機中冷卻完全

等溫壓縮m=1無熱交換絕熱壓縮m=k壓縮中放熱多變壓縮m<k壓縮中吸熱多變壓縮m>k大小與壓縮過程有關，有等溫、絕熱、多變三個過程。一、理論工作循環(huán)

線

活塞壓縮機中等溫壓縮m=1絕熱壓縮m=k多變壓縮m<k多變壓縮m>k一、理論工作循環(huán)工作循環(huán)—一轉—行程容積

i：同級缸數(shù)S：為行程，m：一轉工作容積，理論吸氣量。1.級的進氣量2、壓縮過程中容積、溫度與壓力關系由過程方程2.壓縮過程中容積、溫度與壓力的關系3.

理論功率面積大小決定于1-2線！

線

活塞壓縮機中等溫壓縮m=1絕熱壓縮m=k多變壓縮m<k多變壓縮m>k3.

理論功率①等溫壓縮過程

kW

②絕熱壓縮過程

kW

3.

理論功率其中看出：

③多變壓縮過程

kW

m：較難確定，與氣缸熱效率有關。熱不易導出者m高，水冷比風冷好，低速比高速易導出熱量，小尺寸比大尺寸易導出。

大則W大

R

大則

W大

密度小的耗功。

3.

理論功率實際中：

汽缸端部余隙容積；吸排氣過程有阻力損失；缸內氣體有熱交換。工作過程氣體有泄漏。二、實際工作循環(huán)二、實際工作循環(huán)實際過程與理論過程的區(qū)別：

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。實際吸、排氣過程中存在阻力損失，使實際氣缸內吸氣壓力小于吸入管路內氣壓、實際氣缸內排氣壓力高于排出管路內氣壓；吸、排氣過程中有壓力波動、溫度變化。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。壓縮機工作過程中活塞環(huán)、填料、氣閥不可避免存在泄漏，使指示功圖面積變小名義吸、排氣壓力，壓比二、實際工作循環(huán)理論循環(huán)（假設條件）實際循環(huán)（工作過程）相關參數(shù)工作腔內無（剩）余（間）隙有余隙（閥窩、蓋端、環(huán)端三部分）余隙V0相對余隙α容積系數(shù)λV工作過程進氣、壓縮、排氣三個過程進氣、壓縮、排氣、膨脹四個過程進排氣過程無壓力損失，壓力穩(wěn)定有壓力損失，壓力脈動壓力系數(shù)λp進氣過程與外界無熱交換與外界（氣缸壁）有熱交換溫度系數(shù)λT工作過程無氣體泄漏損失有氣體泄漏損失泄漏系數(shù)λl工作過程壓縮過程指數(shù)恒定壓縮和膨脹過程指數(shù)變化過程指數(shù)m工作介質理想氣體實際氣體壓縮性系數(shù)Z二、實際工作循環(huán)等端點法：保持位置1、2、3、4不變，用假設m’、m的代替作成的過程線，過程指數(shù)叫等端點指數(shù)，指示圖面積略小，估算吸氣量。過程指數(shù)的簡化二、實際工作循環(huán)膨脹

3點不變m為常數(shù)作

3-4’

保持面積不變；1點不變m為常數(shù)作

1-2’

保持面積不變當量過程指數(shù)，用于計算指示功。等功法：用指示圖面積不變來簡化。過程指數(shù)的簡化二、實際工作循環(huán)第二節(jié)重點（1）理論壓縮循環(huán)的4點假設。（2）往復壓縮機的工作過程屬于哪一種，多變，絕熱（3）理論壓縮循環(huán)中級的進氣量，行程容積。（4）實際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別。（5）余隙容積及其對壓縮過程的影響。第二節(jié)作業(yè)作業(yè)：第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)本節(jié)完第三節(jié)排氣量第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)第三節(jié)排氣量第四節(jié)功率和效率第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力第六節(jié)多級壓縮第七節(jié)實際氣體的壓縮第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇第三節(jié)排氣量一、排氣量的定義1.實際容積流量（實際排氣量）2.標準容積流量（標準排氣量）二、活塞壓縮機的吸氣量三、活塞壓縮機的排氣量1.泄漏系數(shù)ll2.實際排氣量Q3.影響排氣量的因素四、凝析和凝析系數(shù)第三節(jié)排氣量四、凝析和凝析系數(shù)1.凝析條件2.凝析系數(shù)五、氣缸的工作容積及缸徑的確定1.實際容積流量（實際排氣量）

經壓縮機壓縮并在標準排氣裝置排出的氣體過程流量，換算到一級吸氣口標準吸氣位置的溫度、壓力狀態(tài)下的氣體容積值。一、排氣量定義（實際與標準兩種）壓縮機銘牌標識：額定排氣量，特定進口狀態(tài)（進氣壓力=105Pa、溫度=20℃）的排氣量。

一、排氣量的定義2.標準容積流量（標準排氣量）

思考：如一個常壓吸氣1m3/min，一個循環(huán)機150×105Pa狀態(tài)下吸氣1m3/min，哪一個吸氣量多？

將壓縮機壓縮量排出的氣體在標準排氣裝置的實際容積流量，換算到標準工況（760mmHg,0℃）的干氣容積值，叫標準排氣量，也稱供氣量。

壓縮機實際排氣量表征壓縮機的大小，而不表明壓縮機

所能提供的有效氣體數(shù)量。一、排氣量的定義工作循環(huán)—一轉—行程容積

i：同級缸數(shù)S：為行程，m：一轉工作容積，理論吸氣量。二、活塞壓縮機的吸氣量二、活塞壓縮機的吸氣量理論吸氣量Vh

：一轉吸氣量，行程容積，工作容積。

實際：余隙，阻力損失及熱交換，吸氣量小于Vh。

缸內：壓力P溫度T變化的，標準位置固定。吸氣量：折算到標準吸氣裝置狀態(tài)（P、T溫度）的氣體體積。二、活塞壓縮機的吸氣量名義吸氣狀態(tài)

吸入氣體少了:

二、活塞壓縮機的吸氣量分析實際工作循環(huán)！外止點：余隙容積Vc內止點:

余隙容積膨脹：Vc+ΔV

容積系數(shù)：

氣缸內總容積：Vc+Vh(3-11)

吸氣終了A點：

余隙容積的存在：

換算到標準吸入狀態(tài)：二、活塞壓縮機的吸氣量壓力系數(shù):溫度系數(shù):

換算到標準吸入狀態(tài)：二、活塞壓縮機的吸氣量1.容積系數(shù)λvm’：膨脹過程系數(shù)相對余隙

壓力比

1.容積系數(shù)λv余隙氣體的膨脹過程:影響因素：α、ε、m’

；

氣缸余隙容積的存在使得λv<1。1.容積系數(shù)λv(3-13)⑴相對余隙容積α活塞止點與氣缸蓋軸向間隙活塞外緣與氣缸內徑徑向間隙氣體通道閥窩容積、氣閥內部容積示功孔容納活塞螺栓剩余空間1.容積系數(shù)λv統(tǒng)計值壓力：

壓力：

1.容積系數(shù)λv⑴相對余隙容積α由止點間隙，活塞節(jié)一環(huán)前環(huán)形，閥窩及氣閥管道組成，閥窩及氣閥管道占1/2；氣閥結構：環(huán)片、網(wǎng)狀小，直流閥大，組合閥最??；氣閥位置：軸向小、徑向大、斜向居中；相同時，高轉速短行程，值大，中，相差不大而小。

D大壓比小α小，D小壓比大α大。⑵壓力比εε大：殘余氣體膨脹后所占容積大，λv小

極限壓力比：殘余氣體膨脹后占據(jù)整個工作容積Vh

1.容積系數(shù)λv壓力比對容積系數(shù)影響⑶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)。

氣放熱

氣吸熱初期中期末期m’越小，吸熱越多，膨脹線平坦，

λv小。m’越大，膨脹線陡，大1.容積系數(shù)λv膨脹過程指數(shù)對溶劑系數(shù)影響2.壓力系數(shù)影響因素：彈簧力：過強則提前關閉，活塞到內止點下降大。吸氣終了時狀態(tài)：與管道及氣閥容積有關，換算到狀態(tài)體積變小，

2.壓力系數(shù)λp經驗確定：常壓進氣以后各段

3.溫度系數(shù)

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↑

折合到標準吸氣狀態(tài)的吸氣量就減少，

影響因素：氣體性質：導熱性、缸壁溫度：ε冷卻好壞

3.壓力系數(shù)λT1.泄漏系數(shù)單級

多級

主要是填料、活塞、氣閥的嚴密性質量好、密封可靠，取高值高壓級、級數(shù)多，取低值無油潤滑，取低值氣體分子、粘度小，取低值第i級及本級以后各級泄漏量之和內泄漏外泄漏三、活塞壓縮機的排氣量排氣系數(shù)：

實際排氣量：

多級壓縮機：整臺機器的排氣量取決于一級缸吸氣量

2、實際排氣量—

排氣系數(shù)；—工作容積；—

轉速；Q—排氣量m3/s一級吸入狀態(tài)3.影響排氣量因素以干空氣和水蒸氣分析

1.凝析條件

a、絕對濕度：每濕空氣中的含水蒸氣的質量，即水蒸氣在該T、pb下的密度Pb、

Pυ—實際、飽和蒸汽壓b、相對濕度：空氣中實際濕度與同溫度下可能最大濕度之比按理想氣體：

（3-17）四、凝析和凝析系數(shù)一級吸入

水蒸氣分壓

干氣分壓一級壓縮后

水蒸氣分壓

1.凝析條件

經冷卻1.凝析條件

2、凝析系數(shù)分壓定律：多組分混合氣體的壓力等于各組分氣體的分壓之和。

總容積×分壓力=總壓力×分容積

一級吸入干氣

干氣分壓干氣容積

i級吸入干氣干氣分壓干氣容積不考慮泄漏，不論析出多少凝液，干氣容積不變（一級吸入狀態(tài)）

定義I級i級吸氣壓力I級i級吸入溫度飽和蒸氣壓，I級i級相對溫度，I級i級吸入濕容積（一級吸入狀態(tài)）

2、凝析系數(shù)無析出前

若干級吸入后（三級）凝液已很少，可忽略，很小

被壓縮介質中有可凝組分，按氣液相平衡關系計算，μd不影響整機排量，排氣量是一級吸入狀態(tài)濕容積，并不扣除凝液，試車中測出排氣量，并將分離器放出的凝液換成一級吸入狀態(tài)氣量計算。若有抽出氣，還應加上抽氣量。

2、凝析系數(shù)要求供氣量時（標準狀態(tài)供氣量）QN——干氣量

2、凝析系數(shù)例、已知3L—10/8空壓機，一級吸入經冷卻————

一級————

——

中冷——————

二級

例題3-4二級吸入前有凝液析出=0.981例題3-4五、氣缸的工作容積及缸徑的確定排氣量Q—各級缸工作容積（行程容積）——各級氣缸直徑

第i級：狀態(tài)換算加入μdi一級缸工作容積行程容積——氣缸直徑之間的幾何關系:1.單作用筒形活塞：

，s行程，i缸數(shù)2.雙作用盤形活塞：

，3.級差活塞：按幾何關系進行計算。

五、氣缸的工作容積及缸徑的確定注意：（1）d初選強度校核后再改變，可在壓縮機三化標準中根據(jù)活塞力大小查及。（2）缸經圓整，缸徑有系列：20、21、22、24、25、26、28、、、300、310、320、330、、、1000、1030、1060、1100。五、氣缸的工作容積及缸徑的確定第三節(jié)重點（1）什么是壓縮機的吸氣量、排氣量、供氣量？（2）影響排氣量的因素有哪些？排氣量的計算。（3）影響容積系數(shù)的因素有哪些，與容積系數(shù)的變化關系。容積系數(shù)的計算。（4）什么是溫度系數(shù)、壓力系數(shù)。（5）凝析的條件。第三節(jié)排氣量本節(jié)完第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)第三節(jié)排氣量第四節(jié)功率和效率第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力第六節(jié)多級壓縮第七節(jié)實際氣體的壓縮第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇第四節(jié)功率和效率第四節(jié)功率和效率一、指示功率1.實測法確定指示功率2.解析法確定指示功率二、軸功率和驅動機功率1.軸功率2.驅動功率三、效率和比功率一、指示功率一、指示功率指示功：壓縮機中直接消耗于壓縮氣體的功?！皦毫Α莘e”指示圖上一個循環(huán)所需的外功指示功率：單位時間消耗的指示功。

理論工作循環(huán)：理論工作循環(huán)指示功—求解理論指示功率實際壓縮機：實測法確定指示功率新設計壓縮機：解析法計算一、指示功率1.理論指示功率壓縮過程的不同采用不同方法。⑴等溫壓縮過程

kW

一、指示功率⑵絕熱壓縮過程

kW

⑶多變壓縮過程

kW

1.實測法確定指示功率1.實測法確定指示功率用機械示功器、電子示功器、計算機采集數(shù)據(jù)，繪制指示圖。指示功：指示功率：

A—

實測指示圖面積

mp—

壓力坐標比例尺，每cm代表mp

（Pa）壓力

mv

—

容積比例尺，每cm代表mv（m3）容積

n—

壓縮機轉速,r/s雙作用：兩側汽缸指示功率之和；多缸：各缸指示功率之和；多級壓縮機：各級汽缸指示功率之和

實測循環(huán)指示圖1.實測法確定指示功率2.解析法確定指示圖實際：實際指示圖很復雜，很難用公式算得。方法：先將實際指示圖簡化成類似理論指示圖形式，以找到計算公式—等功法（等面積法）

原則：指示圖面積不變—功量不變⑴吸、排氣線簡化實際吸、排氣過程中存在阻力損失和壓力脈動。吸排氣線用假想的水平線代替，保持簡化后面積不變。

2.解析法確定指示功率⑴吸、排氣線簡化缸內平均實際吸氣壓力缸內平均實際排氣壓力平均吸氣壓力損失平均排氣壓力損失

2.解析法確定指示功率2.解析法確定指示功率圖3-30相對壓力損失參考值進、排氣壓力損失：與氣閥結構、尺寸、通道布置及氣流速度、密度、壓力等諸多因素有關。設計時參考圖3-30排氣壓力損失大；實線為阻力損失較大情況。⑵當量過程指數(shù)——膨脹線和壓縮線簡化2.解析法確定指示功率當量過程曲線：依等功原則把實際膨脹、壓縮過程指數(shù)簡化為常數(shù)，所得膨脹壓縮過程曲線。當量過程指數(shù)。經驗上將膨脹和壓縮過程的當量過程指數(shù)近似取為相等。2.解析法確定指示功率

在下的吸氣量，與標準吸入狀態(tài)吸氣量V1的關系為：m:

低壓級取m=（0.95~0.99）k；高壓級取m=k（3-29）2.解析法確定指示功率二、軸功率和驅動機功率1.軸功率圖3-31壓縮機能量分配圖驅動軸上所需之功N=Ni+傳熱、泄漏損失+機械損失

內功率機械效率二、軸功率和驅動機功率

皮帶傳動：

齒輪傳動：驅動機功率=（1.05~1.15）

2.驅動功率、傳動效率圖3-31壓縮機能量分配圖三、效率和比功率1.指示效率（理論效率）壓縮機理論壓縮循環(huán)功率與實際壓縮循環(huán)指示功率之比。壓縮機的效率是衡量壓縮工作經濟性的重要指標。工程上為了便于比較，常取理論循環(huán)所消耗的功率作為衡量實際壓縮循環(huán)的基礎。根據(jù)基準不同，可有幾種效率。⑴等溫指示效率⑵絕熱指示效率注意：同一臺壓縮機用不同、基準定義的指示效率其值不相同，例如，但不能理解為絕熱壓縮過程優(yōu)于等溫壓縮過程，只表明同一事物用不同基準衡量的結果。對不同壓縮機不能用不同定義的指示效率比較其優(yōu)劣。三、效率和比功率2.軸效率（總效率）理論壓縮循環(huán)功率與軸功率N的比值。

不僅反映了壓縮缸內的循環(huán)效率，而且反映了運動機構機械摩擦損失的影響。⑴等溫軸（總）效率⑵絕熱軸（總）效率等溫軸功率還能反映熱交換造成的損失情況，常用于評價冷卻較好的水冷式壓縮機的經濟性。

大多數(shù)壓縮機實際壓縮過程更接近于絕熱過程，故大多采用絕熱軸效率來評價和比較。反映同類型壓縮機在相同的吸排氣條件下能量消耗指標的先進性，是動力用空壓機主要指標，比較時冷卻水進出口溫度及水耗量相同。

三、效率和比功率3.比功率：單位排氣量所消耗的軸功率

第四節(jié)重點（1）什么是往復壓縮機的指示功率、內功率？（2）等溫指示效率、絕熱指示效率、等溫軸效率、絕熱軸效率。（3）比功率的含義。第四節(jié)功率和效率本節(jié)完第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力一、排氣溫度二、排氣壓力一、排氣溫度在標準排氣位置測得的溫度，小于缸內壓縮終溫。m：氣體性質及冷卻情況有關等溫：絕熱：排氣溫度的限制⑴有油潤滑機中T2↑：油ν↓→潤滑性能降低T2↑：使油分解出揮發(fā)組分，并積累，積碳180~210℃時嚴重要求：油閃點不低于200~240℃排氣溫度比閃點低20~40℃固定式<160℃移動式<180℃（2）無油：<170~180℃，材料限制（3）工藝用壓縮機：介質性質限制

石油裂解氣：聚合成膠狀物，<100℃

乙炔：高溫分解聚合生熱爆炸，<100℃

乙烯：分解，80~100℃一、排氣溫度一、排氣溫度壓力比冷卻效果排氣壓力：決定于排氣端系統(tǒng)壓力，或排氣罐壓力、背壓排氣量=需求量：穩(wěn)定壓力下運行排氣量<需求量：壓力下降排氣量>需求量：壓力上升，高出一定限度出現(xiàn)事故雖然壓縮機名牌上都標明了額定排氣壓力，但壓縮機工作時的排氣壓力往往取決于壓縮機和排氣系統(tǒng)之間的氣量平衡關系，只有壓縮機的排氣量和系統(tǒng)的用氣量之間達到供求平衡關系時，才能保證壓縮機排氣壓力穩(wěn)定。二、排氣壓力第五節(jié)重點（1）影響排氣溫度的因素。（2）影響排氣壓力的因素。第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力本節(jié)完第六節(jié)多級壓縮第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)第三節(jié)排氣量第四節(jié)功率和效率第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力第六節(jié)多級壓縮第七節(jié)實際氣體的壓縮第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇第六節(jié)多級壓縮一、多級壓縮的優(yōu)點二、壓力比分配三、最佳壓力比e0和級數(shù)的選擇一、多級壓縮優(yōu)點工作壓力較高時用多級壓縮，單級不經濟，有時不能實現(xiàn)。1.節(jié)省壓縮氣體的指示功多級壓縮中間有冷卻，多級比單級絕熱壓縮少用aa‘bb’2‘2的功。一、多級壓縮優(yōu)點2、提高汽缸利用率（容積效率）3.降低排氣溫度級間冷卻、壓比減小……一、多級壓縮優(yōu)點4、降低活塞上最大氣體力（活塞力）

P=AP·P高壓級活塞面積小，作用力也小，使結構輕便。多級壓縮，結構復雜，輔助設備多，級數(shù)多，系統(tǒng)耗能增加。因此合理選擇級數(shù)是多級壓縮機應用中的一個重要問題。一、多級壓縮優(yōu)點一、多級壓縮優(yōu)點多級壓縮優(yōu)點1.節(jié)省壓縮氣體的指示功2、提高氣缸利用率（容積效率）3.降低排氣溫度4、降低活塞上最大氣體力（活塞力）原則：壓力比分配應按最省功原則進行。……等壓比原則。各級工作容積：VⅠ、VⅡ、VⅢ……VZ各級吸氣壓力：P1Ⅰ、

P1Ⅱ

、P1Ⅲ……P1Z各級吸入溫度相同T1，過程指數(shù)相同m二、壓力比分配1.最佳壓力比：等溫效率最高時，實際指示功率Ni最小，即最省功。

——最佳壓力比ε0三、最佳壓力比e0和級數(shù)的選擇2.實際級數(shù)選擇及壓力比分配：最小功耗；排氣溫度限制；結構、重量、制造容積系數(shù)相對壓力損失；各級活塞力均衡三、最佳壓力比e0和級數(shù)的選擇第六節(jié)重點（1）往復壓縮機多級壓縮的優(yōu)點？（2）壓力比的分配原則？（3）最佳壓力比的確定原則（等溫指示效率最高）。第六節(jié)多級壓縮本節(jié)完第七節(jié)實際氣體的壓縮第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)第三節(jié)排氣量第四節(jié)功率和效率第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力第六節(jié)多級壓縮第七節(jié)實際氣體的壓縮第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇第七節(jié)實際氣體的壓縮一、實際氣體狀態(tài)方程二、實際氣體的過程方程和絕熱指數(shù)1.實際氣體的比熱容2.實際氣體的過程方程三、實際氣體的混合氣參數(shù)計算四、壓縮實際氣體時壓縮機的主要參數(shù)計算自學第七節(jié)實際氣體的壓縮本節(jié)完第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)第三節(jié)排氣量第四節(jié)功率和效率第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力第六節(jié)多級壓縮第七節(jié)實際氣體的壓縮第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)一、變工況工作1.吸氣壓力改變2.排氣壓力改變3.被壓縮介質改變二、排氣量調節(jié)1.改變轉速和間歇停車2.切斷進氣調節(jié)3.旁路調節(jié)4.頂開吸氣閥調節(jié)5.連通補助余隙容積調節(jié)一、變工況工作1.吸氣壓力改變

高原地區(qū)因大氣壓力低而使壓縮吸入壓力p1下降；工藝過程中操作條件的改變而引起吸氣壓力的改變。⑴單級壓縮機排氣壓力p2不變，吸氣壓力p1下降1.吸氣壓力改變1.吸氣壓力改變⑵多級壓縮機引起各級壓力比改變，一級排氣量，級數(shù)越多壓力比變化越小，對排氣量影響也越小兩級壓縮機試驗，在海拔4500m以下，海拔每升高1000m，下降2~3%

，排氣量↓。

多級壓縮機：整臺機器的排氣量取決于一級缸吸氣量

1.吸氣壓力改變2.排氣壓力改變2.排氣壓力改變3.被壓縮介質改變：介質更換或混合氣成分改變

絕熱指數(shù)k：直接影響（膨脹、壓縮）過程指數(shù)，從而影響排氣量、功率和溫度。

氣體密度ρ：影響阻力損失、功耗

導熱系數(shù)λ：影響排氣量。3.被壓縮介質改變二、排氣量調節(jié)壓縮機選擇：最大需要氣量；壓縮機調節(jié)：氣量減小，低于額定氣量運行調節(jié)依據(jù)：調節(jié)形式：連續(xù)調節(jié)（排氣量連續(xù)改變）間歇調節(jié)（只有排氣或不排氣兩種）分級調節(jié)（如100%、75%、50%、……、0等檔次）方法要求：結構簡單、工作可靠、經濟性好。二、排氣量調節(jié)⑴可變速驅動機：直流電機，汽輪機，柴油機等連續(xù)改變n.⑵不變速驅動機：異步電機，可用n=n,n=0間隙停車省功，起停頻繁，及其工作條件變壞，電網(wǎng)波動，用于微型壓縮機⑶改變轉速、改造壓縮機：

不改變壓縮機原有結構的情況下，一定范圍內增加轉速，排氣量會有所增加，但功率的增加速度大大超過氣量增加速度，不經濟。

（通流部件阻力損失的增加、閥片壽命、彈簧強度、容積系數(shù)、壓力系數(shù)、排氣溫度、汽缸溫度、流動損失。）1.改變轉速和間隙停車1.改變轉速和間歇停車2、切斷進氣調節(jié)減荷裝置調節(jié)，罐中壓力超過規(guī)定值，調節(jié)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，無氣排出。罐中壓力下降到一定值調節(jié)閥關閉，動作相反進行。2.切斷進氣調節(jié)特點：

⑴吸氣壓力下降，ε↑、T↑,Pt↑.⑵罐內出現(xiàn)真空度：對不能混合空氣者不用，無十字頭者易抽油入氣缸。

⑶簡單可靠，用于中小型空壓機，開車時作為減荷起動手調）2.切斷進氣調節(jié)3.旁路調節(jié)

方法：排出管與吸入管連通，引回一級吸入口或本級吸入口。自由連通：旁路閥全開，排出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，其功耗主要用于克服氣閥及管路損失。3.旁路調節(jié)3.旁路調節(jié)

方法：排出管與吸入管連通，引回一級吸入口或本級吸入口。特點：連續(xù)調節(jié)簡單方便，浪費能量，作為空載起動的手段，調各級壓比。自由連通：節(jié)流連通：旁路閥部分開啟，部分氣體回流，可以連續(xù)調節(jié)。一般用于短期、或調節(jié)幅度不大的場合。3.旁路調節(jié)4.頂開吸氣閥調節(jié)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。原理：增加氣缸外泄露，減小泄露系數(shù)λl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4.頂開吸氣閥調節(jié)4.頂開吸氣閥調節(jié)5.連通補充余隙容積調節(jié)原理：利用α的變化改變來改變排氣量型式：固定式：一個閥連一個容積變容積：小活塞位置不一樣α不同，調節(jié)排量不同特點：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。5.連通補助余隙容積調節(jié)5.連通補助余隙容積調節(jié)調節(jié)相對值：5.連通補助余隙容積調節(jié)作業(yè)：285頁~287頁，題1~題4，題7~題11第八節(jié)重點（1）往復壓縮機的變工況特性？（2）往復壓縮機的排氣量調節(jié)方法有哪些？第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)本節(jié)完第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇第一節(jié)往復活塞式壓縮機的基本結構的工作原理第二節(jié)往復活塞式壓縮機的工作循環(huán)第三節(jié)排氣量第四節(jié)功率和效率第五節(jié)排氣溫度及排氣壓力第六節(jié)多級壓縮第七節(jié)實際氣體的壓縮第八節(jié)壓縮機變工況工作及排氣量調節(jié)第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇第九節(jié)往復活塞式壓縮機的類型及其選擇一、壓縮機中作用力的分析1.活塞組件受力分析