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LOGO容积式压缩机过程流体机械作业题（9月30日交）1）往复式压缩机气阀弹簧过硬或过软对压缩机工作有什么影响？阀片行程过大或过小对压缩机的工作有何影响？2）比较往复式压缩机各种容积流量调节方法的优缺点3)如何判断气阀出现泄漏？4）教材P97思考题2，6，9；练习题2故障吸气压力排气压力吸气温度排气温度吸气阀漏气升高下降升高基本不变排气阀漏气升高下降不变升高压缩机型号命名规则2.5压缩机选型和结构实例Y-YI（移）移动式YF-FENG（风）风冷FD-DI（低）低噪声式DW-WU（无）无油润滑W来源含义特征代号机器特征（用拼音字母表示）命名举例V2.2D-0.25/72列V型原配电动机额定功率2.2KW低噪声罩式额定排气量0.25m3/Min额定排气压力7x105Pa2VY-6/7标准前的命名形式Kg/cm2（105Pa）命名举例4M32-186/154二氧化碳压缩机4-汽缸列数；M-M型对称平衡式压缩机；32-名义活塞力（吨）186-额定的排气量（m3/min）154-末级额定排气压力（kg/cm2）4M32-186/154L3.5-20/8型压缩机L列活塞力额定排气量？额定排气压力？命名举例2.5压缩机选型和结构实例正常工况计算根据要求的排气量、排气压力以及已知的进气状态，来确定级数、各级压比分配、气缸的工作容积、功率和效率，压缩机选定的结构形式、转速、汽缸直径、行程等（设计）变工况计算已定压缩机级数、各级行程容积，由于吸气压力或排气压力改变，或某一级中接入补助容积，压缩机各级的热力参数发生变化。确定中间级压力。（复算性计算）根据用户需要，如何设计一台压缩机(正常工况计算)1）结构方案选型确定级数及各级压力比2）结构参数确定压缩机的结构参数：活塞直径、行程及转速3）转速及原动机选择4）热力计算及参数校核2.5压缩机选型和结构实例（1）结构方案选型立式压缩机优点：主机直立，占地面积小；活塞重量不支承在汽缸上缺点：大型时高度大，需设置操作平台，操作不方便。管道布置困难，多级时级间设备占地面积大。卧式压缩机：大都制成汽缸置于机身两侧的结构，其优缺点恰好和立式压缩机相反。角度式压缩机：优点：结构紧凑，每个曲拐上装有两根以上的连杆，使曲轴结构简单，长度较短，并可能采用滚动轴承。缺点:大型时高度大（2）结构参数的选择转速：n影响压缩机的重量与尺寸，还考虑到机器的耐久性和经济性。活塞平均速度：压缩机的耐久性及气阀的影响)/(30602smsnsnvm在保证压缩机运转可靠性、耐久性和合理的动力经济指标前提下，提高vm值对缩小压缩机的尺寸具有重要意义，这是设计人员努力追求的目标。活塞平均速度vm提高vm的值，压缩机的机械摩擦和零件的磨损均增加，机械效率和机器的寿命下降。vm也决定着工质在压缩机流通截面处的流动速度。vm大时，吸排气阀处流动阻力损失增大，这样，降低了压力系数λp，增加了功率消耗。此外，vm值也决定着压缩机的往复惯性力载荷和由此而引起的零件应力和应变的大小。在几何尺寸和材料相同的情况下，它们是和vm的平方成正比的，因而，影响到压缩机的强度和刚度，也影响到压缩机的动力平衡性活塞平均速度vm行程/第一级汽缸直径比活塞行程/第一级汽缸直径比：ψ=s/D1排气量及转速相同时：ψ小，汽缸轴线方向尺寸短、活塞直径大，活塞力大；ψ小，汽缸冷却差；相对余隙容积大；ψ大，影响气阀的安装；设计实例—自学某工厂需要一台动力用空气压缩机,要求其排气量为10m3/min,吸气压力0.1MPa，排气压力为0.8MPa.转速为1000r/min,相对湿度为φ=0.8，一级进气温度20°C，二级进气温度25°C。级次III吸气压力0.10.27排气压力0.270.8压比2.72.96（1）结构形式和方案选择①V型，压比为8，采用两级压缩②确定压比，等压比原则，第一级较小8282811.（2）确定汽缸的几何尺寸：直径、行程和余隙容积往复式压缩机典型故障及事故分析_1排气温度不正常（排气温度过高的原因）排气温度不正常是指其高于设计值。影响排气温度增高的因素有：进气温度、压力比、以及压缩指数。1)影响到吸气温度高的因素如：中间冷却效率低，或者中冷器内水垢结多影响到换热，则后面级的吸气温度必然要高，排气温度也会高。2)排气阀漏气，活塞环漏气，不仅影响到排气温度升高，而且也会使级间压力变化，只要压力比高于正常值就会使排气温度升高。排气温度不正常_续3）进气管道阻力增大，消耗功增加，转变为热量，使得进气温度升高；4）此外，水冷式机器，缺水或水量不足,汽缸冷却效果不好，多变指数增大，均会使排气温度升高。过热故障在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料与活塞杆等摩擦处，温度超过规定的数值称之为过热。过热所带来的后果：一是加快磨擦副间的磨损，二是过热量的热不断积聚直致烧毁磨擦面以及烧抱而造成机器重大的事故。造成轴承过热的原因主要有：轴承与轴颈贴合不均匀或接触面积过小；轴承偏斜曲轴弯曲、扭；润滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成断油等；安装时没有找平，没有找好间隙，主轴与电机轴没有找正，两轴有倾斜等。往复式压缩机典型故障及事故分析_2断裂事故断裂事故发生的部位主要有：曲轴断裂：其断裂大多在轴颈与曲拐的圆角过渡处；连杆的断裂：连杆螺钉断裂；汽缸、缸盖破裂：主要原因：对于水冷式机器，在冬天运转停车后，若忘掉将汽缸、缸盖内的冷却水放尽，冷却水会结冰而撑破气缸以及缸盖；活塞杆断裂。往复式压缩机典型故障及事故分析_3活塞杆断裂：主要断裂的部位是与十字头连接的螺纹处以及紧固活塞的螺纹处，此两处是活塞杆的薄弱环节，如果由于设计上的疏忽，制造上的马虎以及运转上的原因，断裂较常发生。若在保证设计、加工、材质上都没有问题，则在安装时其预紧力不得过大，否则使最大作用力达到屈服极限时活塞杆会断裂。在长期运转后，由于汽缸过渡磨损，对于卧式列中的活塞会下沉，从而使连接螺纹处产生附加载荷，再运转下去，有可能使活塞杆断裂，这一点在检修时应特别注意。此外，由于其它部位的损坏，使活塞杆受到了强烈的冲击时，都有可能使活塞杆断裂。往复式压缩机典型故障及事故分析_4燃烧和爆炸事故有油润滑压缩机中往往产生积碳问题，因为积碳不仅会使活塞环卡在槽内，气阀工作不正常以及使气流通道面积减小增加阻力，而且在一定的条件下积碳会燃烧，导致压缩机发生爆炸事故。汽缸中的润滑油不能供给太多，不能让没有经过过滤，含有大量尘埃的气体吸入汽缸，否则形成积碳与含有多量挥发物的气体接触导致爆炸。为要防止燃烧、爆炸发生，一定要计划检修，定期清洗储气罐和管道的油垢。往复式压缩机典型故障及事故分析_52.6回转式压缩机螺杆式（双螺杆）、单螺杆压缩机、滑片式压缩机、涡旋式压缩机、液环压缩机、罗茨鼓风机等菜单2.6.1螺杆压缩机螺杆压缩机一般都是指双螺杆压缩机，它由一对阳、阴螺杆构成。是回转压缩机中应用最广泛的一种，在化工、制冷及空气动力工程中，它所占的比重愈来愈大。菜单螺杆压缩机的容积流量范围是2~500m3/min，终了压力一般小于3Mpa，个别场合可达4.5Mpa。(1)螺杆压缩机分类螺杆压缩机分为干式和湿式两种：所谓干式即工作腔内不喷液（油），气体不会被污染。湿式指工作腔中喷入润滑油或其他液体借以冷却被压缩气体，改善密封。(2)螺杆压缩机的典型结构及工作过程阴螺杆(阴转子)——汽缸(5－7个齿槽)阳螺杆(阳转子)——活塞(4~6个齿，个别3个）(3)双螺杆压缩机性能压比：内压比：排气终了压力/进气压力外压比：排气系统的压力/进气压力欠压缩及过压缩消耗功转子的长度和直径决定压缩机排气量（流量）和排气压力，转子越长，压力越高；转子直径越大，流量越大，脉动较小。(4)欠压缩及过压缩排气孔口开设位置对功耗的影响(5)螺杆压缩机的工作特点螺杆式的压力比取决于螺杆的长度以及排气口的位置。螺杆元件没有任何阀门，且不存在产生不平衡的惯性力。因此可以在高的转速下工作，而且可以兼顾大流量和小的外部尺寸与往复式活塞压缩机比较调节方便：滑阀调节，因为它能使螺杆式制冷压缩机的制冷量在10％～100％之间无级调节。滑阀调节的基本原理是通过滑阀的移动改变螺杆的有效工作长度，以达到能量调节的目的。密封性差，热效率不高，阴阳转子间隙泄漏，噪音大(5)螺杆压缩机的特点_续优点：１）可靠性高２）维修方便３）动平衡性好4）适应性强５）多相混流缺点：1）造价高，齿形加工复杂2）不能用于高压场合（转子刚度及轴承寿命）3）不能用于小流量场合（间隙密封）2.6.2单螺杆压缩机只有一根螺杆轴，形成单螺杆压缩机和单螺杆泵。1949年英国人发明，1962年试制出第一台螺杆机，90年广泛使用。（1）基本结构：螺杆，星轮，机壳螺杆螺纹被左右行星轮分隔成上下两个空间。齿间容腔与吸入口相通时，开始吸气，并沿螺旋上升，当被行星轮分隔后，形成封闭容腔，螺纹旋转，容腔减小，被压缩，最后排出。(2)工作原理：（3）单螺杆与双螺杆压缩机比较a.力平衡方面单螺杆压缩机：螺杆承受的径向和轴向气体力可以自动平衡，星轮一般用非金属材料，传动声小，泄漏量小，振动和噪音小。双螺杆压缩机：螺杆转子承受较大的径向和轴向气体力，要求螺杆具有足够的强度和刚度。噪音大，泄漏量大。b.制造成本方面单螺杆压缩机：星轮及机壳加工困难，小批量生产时，成本高。双螺杆压缩机：阴阳转子加工较容易，制造成本较低。（3）单螺杆与双螺杆压缩机比较_续c.可靠性方面单螺杆压缩机：单螺杆压缩机的星轮是易损部件除对星轮材料有较高要求外，星轮还需定期更换力平衡性比较好对轴承要求不高,4-6万个小时双螺杆压缩机：双螺杆压缩机中没有易损件，无故障运行时间可达2～4万小时。取决于轴承的寿命。（3）单螺杆与双螺杆压缩机比较_续d.适用性方面单螺杆压缩机：适合用于高排气压力的场合，如高压空气压缩机、制冷压缩机和天然气压缩机等。双螺杆压缩机：由于受到转子刚度和轴承负荷等方面的限制，双螺杆压缩机只能适用于中、低压范围，如动力用空气压缩机、制冷压缩机和低压天然气压缩机等，排气压力一般不能超过2.8MPa，单螺杆可达5.6Mpa斜盘式压缩机swash-platecompressor（轴向活塞式）2.6.3滑片压缩机滑片压缩机由汽缸、转子和滑片组成。转子偏心布置在汽缸内，转子上开若干凹槽，其中装有能径向自由滑动的滑片，相邻两滑片之间构成基元容积。1588年由拉迈尔利（Ramelli)发明制造出第一台滑片式泵，现已发展相对成熟。旋转叶片式RotaryVaneCompressor(1)工作原理：转子偏心安装，形式汽缸空腔。滑片靠离心力或弹簧甩出，与汽缸形成不同的扇形气塞，随着旋转，扇形气塞由大变小，实现吸气与排气过程。(2)滑片压缩机特点1)结构简单，零部件少，加工与装配容易实现，维修方便。2)运转平稳、噪声低、振动小。由于无偏心旋转的零部件，因此动力平衡性能好，尤其在高转速运动时振动和噪声很小。3)起动冲击小。滑片在起动时逐步伸出，惯性和静摩擦转矩小，因而起动转矩缓慢上升，减少了起动冲击。4)效率高。由于没有吸气阀，余隙容积小且余隙膨胀不直接影响吸气基元，因而使吸气损失减少，容积效率提高。(2)滑片压缩机特点_续5)结构紧凑、体积小、重量轻，便于狭窄空间安装因而较适合汽车空调使用。6)压缩机中多个基元同时工作，因此输气量比较大流量均匀、脉动性小、不需安装很大的贮气器。7)滑片顶部与气缸内表面发生磨损时，滑片能自动伸长进行补偿，从而可延长使用寿命。缺点：滑片与转子、汽缸之间的机械摩擦比较严重产生较大的磨损和能量损失2.6.4涡旋压缩机涡旋压缩机由静涡盘和动涡盘、十字滑环、主轴、机架等主要配件构成，静涡盘和动涡盘的涡旋体或涡圈一般由均匀相同的渐开线型线构成，相向安装，且相位错过180°(1)涡旋压缩机特点①容积效率高，因为相邻的月牙形空间之间的压差小，泄漏少，无吸气和排气阀，阻力小，无余隙容积的再膨胀。绝热效率高，在同样制冷量情况，涡旋式比往复式约高10％②动涡盘与主轴等运动部件的受力变化小，整机振动小，噪音小。③驱动动涡盘运动的