活塞壓縮機(jī)綜合研究報(bào)告

活塞壓縮機(jī)綜合研究報(bào)告學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)活塞壓縮機(jī)綜合研究報(bào)告過(guò)控12-1班陳歡2012010410181概述1.1產(chǎn)品分類壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)形式的不同分類如下：按其原理可分為：

往復(fù)式（活塞式）壓縮機(jī)、回轉(zhuǎn)式（旋轉(zhuǎn)式）壓縮機(jī)（渦輪式、水環(huán)式、透平）壓縮機(jī)，軸流式壓縮機(jī)，噴射式壓縮機(jī)及螺桿壓縮機(jī)等各種型式，其中應(yīng)用最為廣泛的是往復(fù)式壓縮機(jī)?；钊綁嚎s機(jī)分類的方法很多，名稱也各不相同，通常有如下幾種分類方法：

（一）按壓縮機(jī)的氣缸位置（氣缸中心線）可分為：

（1）臥式壓縮機(jī)，氣缸均為橫臥的（氣缸中心線成水平方向）。

（2）立式壓縮機(jī)氣缸均為豎立布置的（直立壓縮機(jī)）。

（3）角式壓縮機(jī)，氣缸布置成L型、V型、W型和星型等不同角度的。

（二）按壓縮機(jī)氣缸段數(shù)（級(jí)數(shù)）可分為：

（1）單段壓縮機(jī)（單級(jí)）：氣體在氣缸內(nèi)進(jìn)行一次壓縮。

（2）雙段壓縮機(jī)（兩級(jí)）：氣體在氣缸內(nèi)進(jìn)行兩次壓縮。

（3）多段壓縮機(jī)（多級(jí)）：氣體在氣缸內(nèi)進(jìn)行多次壓縮。

（三）按氣缸的排列方法可分為：

（1）串聯(lián)式壓縮機(jī)：幾個(gè)氣缸依次排列于同一根軸上的多段壓縮機(jī)，又稱單列壓縮機(jī)。

（2）并列式壓縮機(jī)：幾個(gè)氣缸平行排列于數(shù)根軸上的多級(jí)壓縮機(jī)，又稱雙列壓縮機(jī)或多列壓縮機(jī)。

（3）復(fù)式壓縮機(jī)：由串聯(lián)和并聯(lián)式共同組成多段壓縮機(jī)。

（4）對(duì)稱平衡式壓縮機(jī)：氣缸橫臥排列在曲軸軸頸互成180度的曲軸兩側(cè)，布置成H型，其慣性力基本能平衡。（大型壓縮機(jī)都朝這方向發(fā)展）。

（四）按活塞的壓縮動(dòng)作可分為：

（1）單作用壓縮機(jī)：氣體只在活塞的一側(cè)進(jìn)行壓縮又稱單動(dòng)壓縮機(jī)。

（2）雙作用壓縮機(jī)：氣體在活塞的兩側(cè)均能進(jìn)行壓縮又稱復(fù)動(dòng)或多動(dòng)壓縮機(jī)。

(3)多缸單作用壓縮機(jī)：利用活塞的一面進(jìn)行壓縮，而有多個(gè)氣缸的壓縮機(jī)。

（4）多缸雙作用壓縮機(jī)：利用活塞的兩面進(jìn)行壓縮，而有多個(gè)氣缸的壓縮機(jī)。

（五）按壓縮機(jī)的排氣終壓力可分為：

（1）低壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在3～10表壓。

（2）中壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在10～100表壓。

（3）高壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在100～1000表壓。

（4）超高壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在1000表壓以上。

（六）按壓縮機(jī)排氣量的大小可分為：

（1）微型壓縮機(jī)：輸氣量在1米3/分以下。

（2）小型壓縮機(jī)：輸氣量在1～10米3/分以下。

（3）中型壓縮機(jī)：輸氣量在10米3/分～100米3/分。

（4）大型壓縮機(jī)：輸氣量在100米3/分。

（七）按壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速可分為：

（1）低轉(zhuǎn)數(shù)壓縮機(jī)：在200轉(zhuǎn)/分以下。

（2）中轉(zhuǎn)數(shù)壓縮機(jī)：在200～450轉(zhuǎn)/在50分。

（3）高轉(zhuǎn)數(shù)壓縮機(jī)：在450～1000轉(zhuǎn)/分。

（八）按傳動(dòng)種類可分為：

（1）電動(dòng)壓縮機(jī)：以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力者；

（2）氣動(dòng)壓縮機(jī)：以蒸汽機(jī)為動(dòng)力者；

（3）以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的壓縮機(jī)；

（4）以汽輪機(jī)為動(dòng)力的壓縮機(jī)。

（九）按冷卻方式可分為：

（1）水冷式壓縮機(jī)：利用冷卻水的循環(huán)流動(dòng)而導(dǎo)走壓縮過(guò)程中的熱量。

（2）風(fēng)冷式壓縮機(jī)：利用自身風(fēng)力通過(guò)散熱片而導(dǎo)走壓縮過(guò)程中的熱量。

（十）按動(dòng)力機(jī)與壓縮機(jī)之傳動(dòng)方法可分為：

（1）裝置剛體聯(lián)軸節(jié)直接傳動(dòng)壓縮機(jī)或稱緊貼接合壓縮機(jī)。

（2）裝置撓性聯(lián)軸節(jié)直接傳動(dòng)壓縮機(jī)。

（3）減速齒輪傳動(dòng)壓縮機(jī)。

（4）皮帶（平皮帶或三角皮帶）傳動(dòng)壓縮機(jī)。

（5）無(wú)曲軸--連桿機(jī)構(gòu)的自由活塞式壓縮機(jī)。

（6）正體構(gòu)造壓縮機(jī)--即摩托壓縮機(jī)動(dòng)力機(jī)氣缸與壓縮機(jī)座整體制成，并用共同的曲軸的壓縮機(jī)。

此外，壓縮機(jī)還有固定式和移動(dòng)式之分，及有十字頭無(wú)十字頭之分。1.2工作原理當(dāng)活塞式壓縮機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)連桿的傳動(dòng)，活塞便做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由氣缸內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會(huì)發(fā)生周期性變化?；钊綁嚎s機(jī)的活塞從氣缸蓋處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大，這時(shí)，氣體即沿著進(jìn)氣管，推開(kāi)進(jìn)氣閥而進(jìn)入氣缸，直到工作容積變到最大時(shí)為止，進(jìn)氣閥關(guān)閉；活塞式壓縮機(jī)的活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)工作容積縮小，氣體壓力升高，當(dāng)氣缸內(nèi)壓力達(dá)到并略高于排氣壓力時(shí)，排氣閥打開(kāi)，氣體排出氣缸，直到活塞運(yùn)動(dòng)到極限位置為止，排氣閥關(guān)閉。當(dāng)活塞式壓縮機(jī)的活塞再次反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述過(guò)程重復(fù)出現(xiàn)?？傊?，活塞式壓縮機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)一次，氣缸內(nèi)相繼實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、排氣的過(guò)程，即完成一個(gè)工作循環(huán)。1.3基本構(gòu)造（一）工作機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)供氣壓縮的主要部件，由氣缸、氣閥、活塞組件等組成。氣缸呈圓筒形在氣缸蓋（及氣缸座）上設(shè)有若干吸氣閥與排氣閥?；钊汕B桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，在氣缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。L型壓縮機(jī)有兩個(gè)氣缸，通常垂直列為一級(jí)氣缸，水平列為二級(jí)缸?？諝馕胍患?jí)氣缸經(jīng)過(guò)壓縮后，進(jìn)入中間冷卻器降溫，再進(jìn)入二級(jí)氣缸壓縮，最后排除到輸氣管路供使用。（二）運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由曲柄、連桿、十字頭(用于雙作用壓縮機(jī)，單作用壓縮機(jī)為連桿)做成，用于傳動(dòng)動(dòng)力，將曲軸的選擇運(yùn)動(dòng)變成往復(fù)運(yùn)動(dòng)。曲軸的曲拐上裝有一個(gè)或多個(gè)連桿，可憐干的另一端與智能在滑到內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的十字頭（對(duì)單作用壓縮機(jī)為在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞）連接。這樣，旋轉(zhuǎn)的曲軸使連桿擺動(dòng)，傳到十字頭（活塞）并使之作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再動(dòng)過(guò)活塞桿使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)氣體做功。（三）機(jī)身機(jī)身上支承和安裝著整個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與工作機(jī)構(gòu)，又兼作潤(rùn)滑油箱用。曲軸用軸承支承在機(jī)身上。對(duì)于雙作用壓縮機(jī)，機(jī)身上兩個(gè)滑倒又支托著十字頭，兩個(gè)氣缸分別固定在L型機(jī)身的兩臂上。2活塞式壓縮機(jī)性能綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕钊綁嚎s機(jī)性能曲線測(cè)定壓力比——排氣量曲線（ε-Q）壓力比——軸功率曲線（ε-Ne）壓力比--效率曲線（ε-η）活塞式壓縮機(jī)閉式示功圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)曲線的顯示存儲(chǔ)和打印2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、壓縮機(jī)性能參數(shù)：型號(hào)：TA-80型一級(jí)三缸風(fēng)冷移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)；氣缸直徑：D=80毫米*3個(gè)活塞行程：S=60毫米排氣量：Q=0.5立方米/分（額定狀況下）軸功率：N<4千瓦（額的工況下）回轉(zhuǎn)速：n=875rpm7）額定排氣壓力：P=0.8Mpa（表）2、三相交流異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y112M-2FSY額定功率：4kw轉(zhuǎn)速：1440rpm額定電壓：V=380V額定電流：I=8.2A頻率：50Hz電機(jī)效率：η=0.882功率因數(shù)：cosφ0.88皮帶傳動(dòng)效率：η=97%3、輔助裝置控制箱和操作臺(tái)儲(chǔ)罐：容積V=0.17米；直徑D=400毫米長(zhǎng)度L=1.7米低壓箱及噴嘴：噴嘴直徑d=9.52mm導(dǎo)管及調(diào)節(jié)閥4、主要測(cè)量?jī)x器及儀表噴嘴流量測(cè)量裝置差壓變送器3)壓力變送器4)溫度變送器5)磁電式齒輪傳送器2.3實(shí)驗(yàn)步驟1，方法：本實(shí)驗(yàn)用調(diào)節(jié)壓縮機(jī)儲(chǔ)罐口調(diào)節(jié)閥門來(lái)改變壓力比ε，以得到不同的排氣量，功率，效率：根據(jù)GB3853-83《一般用容積式壓縮機(jī)性能試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用噴嘴測(cè)量壓縮機(jī)的排氣量，標(biāo)準(zhǔn)噴嘴系數(shù)為C。2，步驟：?jiǎn)?dòng)測(cè)量裝置：?jiǎn)?dòng)計(jì)算機(jī)，運(yùn)行“壓縮機(jī)試驗(yàn)”程序，點(diǎn)擊“試驗(yàn)”按鈕進(jìn)入試驗(yàn)條件輸入畫(huà)面，輸入試驗(yàn)條件。點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕進(jìn)入實(shí)驗(yàn)畫(huà)面：壓縮機(jī)啟動(dòng)：a.盤車——用手轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶輪一周以上；b.漿儲(chǔ)氣罐出口調(diào)節(jié)閥完全打開(kāi)：c.轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮機(jī)控制箱旋鈕——啟動(dòng)壓縮機(jī)：點(diǎn)擊“清空數(shù)據(jù)”按鈕，調(diào)儲(chǔ)氣罐出口調(diào)節(jié)閥，改變排氣壓力（間隔0.05Mpa），等實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定后，記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)。（運(yùn)轉(zhuǎn)中，如發(fā)現(xiàn)有不正?，F(xiàn)象應(yīng)及時(shí)停車）；停車：轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮機(jī)控制旋鈕——關(guān)閉壓縮機(jī)（注意：此時(shí)不得轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)氣罐出口調(diào)節(jié)閥）。2.4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)室溫t=20℃當(dāng)?shù)卮髿鈮毫=100.3kpa相對(duì)濕度φ=20%序號(hào)吸氣壓力排氣壓力吸氣溫度噴嘴壓差噴嘴前溫度電機(jī)電壓電機(jī)電流1100.30.0842012.527.1394.76.22100.30.1322011.129394.26.43100.30.182010.629.9394.26.84100.30.2322010.130.8392.875100.30.28320931.1393.97.26100.30.332208.731.3394.17.37100.30.382207.831.6394.47.58100.30.439205.731.83947.89100.30.489205.531.9394.57.9表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表表3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理表名稱符號(hào)公式單位測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)吸氣壓力p1(絕壓——大氣壓)KPa100.3100.3100.3100.3100.3100.3100.3排氣壓力p2(絕壓)MPa0.0840.1320.180.2320.2830.3320.382名義壓力比εp2/p1—0.0008374880.0013160520.0017946160.0023130610.0028215350.003310070.003808574噴嘴前后壓差Δp——MPa12.511.110.6噴嘴前溫度T2t℃+273K300.1302302.9303.8304.1304.3304.6吸氣溫度Tx1t℃+273K293293293293293293293實(shí)測(cè)排氣量qvm3/min0.1354464250.1232578180.1186231140.1140873030.1070649660.1049285770.098677331電壓U——V394.7394.2394.2392.8393.9394.1394電流I——A電機(jī)輸出功率Ne3I·U·cosφ·ηkw3.289712623.3915305933.6035012553.6963123563.8125682093.8674832373.976466377壓縮機(jī)軸功率NZNe·ηc(ηc=0.97)kw3.1910212413.2897846753.4953962173.5854229863.6981911633.751458743.857172386噴嘴前溫度下飽和水蒸汽壓力ps2（可查《化工原理》Pa40004500450045004500450045004500吸氣溫度下飽和水蒸汽壓力ps1（可查《化工原理》Pa2500250025002500250025002500析水系數(shù)λΦ——1.0483479411.0284330211.0193960521.013904541.0105087411.0082415641.006534417冷凝水量GsKg/min2.4951995252.27972512.1980746482.1164398831.9875809611.9488501191.833405924進(jìn)口氣體質(zhì)量流量G1Q0ρa(bǔ)+GsKg/min2.4928969362.2776297172.1960580552.1145003991.9857608561.9470663331