缩机综合研究报告

活塞压缩机综合研究报告学院机械与汽车工程学院专业班级过程装备与控制工程12-1姓名陈欢学号201201041018活塞压缩机综合研究报告过控12-1班陈欢2012010410181概述1.1产品分类压缩机按结构形式的不同分类如下：按其原理可分为：往复式（活塞式）压缩机、回转式（旋转式）压缩机（涡轮式、水环式、透平）压缩机，轴流式压缩机，喷射式压缩机及螺杆压缩机等各种型式，其中应用最为广泛的是往复式压缩机。活塞式压缩机分类的方法很多，名称也各不相同，通常有如下几种分类方法：（一）按压缩机的气缸位置（气缸中心线）可分为：（1）卧式压缩机，气缸均为横卧的（气缸中心线成水平方向）。（2）立式压缩机气缸均为竖立布置的（直立压缩机）。（3）角式压缩机，气缸布置成L型、V型、W型和星型等不同角度的。（二）按压缩机气缸段数（级数）可分为：（1）单段压缩机（单级）：气体在气缸内进行一次压缩。（2）双段压缩机（两级）：气体在气缸内进行两次压缩。（3）多段压缩机（多级）：气体在气缸内进行多次压缩。（三）按气缸的排列方法可分为：（1）串联式压缩机：几个气缸依次排列于同一根轴上的多段压缩机，又称单列压缩机。（2）并列式压缩机：几个气缸平行排列于数根轴上的多级压缩机，又称双列压缩机或多列压缩机。（3）复式压缩机：由串联和并联式共同组成多段压缩机。（4）对称平衡式压缩机：气缸横卧排列在曲轴轴颈互成180度的曲轴两侧，布置成H型，其惯性力基本能平衡。（大型压缩机都朝这方向发展）。（四）按活塞的压缩动作可分为：（1）单作用压缩机：气体只在活塞的一侧进行压缩又称单动压缩机。（2）双作用压缩机：气体在活塞的两侧均能进行压缩又称复动或多动压缩机。(3)多缸单作用压缩机：利用活塞的一面进行压缩，而有多个气缸的压缩机。（4）多缸双作用压缩机：利用活塞的两面进行压缩，而有多个气缸的压缩机。（五）按压缩机的排气终压力可分为：（1）低压压缩机：排气终了压力在3～10表压。（2）中压压缩机：排气终了压力在10～100表压。（3）高压压缩机：排气终了压力在100～1000表压。（4）超高压压缩机：排气终了压力在1000表压以上。（六）按压缩机排气量的大小可分为：（1）微型压缩机：输气量在1米3/分以下。（2）小型压缩机：输气量在1～10米3/分以下。（3）中型压缩机：输气量在10米3/分～100米3/分。（4）大型压缩机：输气量在100米3/分。（七）按压缩机的转速可分为：（1）低转数压缩机：在200转/分以下。（2）中转数压缩机：在200～450转/在50分。（3）高转数压缩机：在450～1000转/分。（八）按传动种类可分为：（1）电动压缩机：以电动机为动力者；（2）气动压缩机：以蒸汽机为动力者；（3）以内燃机为动力的压缩机；（4）以汽轮机为动力的压缩机。（九）按冷却方式可分为：（1）水冷式压缩机：利用冷却水的循环流动而导走压缩过程中的热量。（2）风冷式压缩机：利用自身风力通过散热片而导走压缩过程中的热量。（十）按动力机与压缩机之传动方法可分为：（1）装置刚体联轴节直接传动压缩机或称紧贴接合压缩机。（2）装置挠性联轴节直接传动压缩机。（3）减速齿轮传动压缩机。（4）皮带（平皮带或三角皮带）传动压缩机。（5）无曲轴--连杆机构的自由活塞式压缩机。（6）正体构造压缩机--即摩托压缩机动力机气缸与压缩机座整体制成，并用共同的曲轴的压缩机。此外，压缩机还有固定式和移动式之分，及有十字头无十字头之分。1.2工作原理当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。1.3基本构造（一）工作机构实现供气压缩的主要部件，由气缸、气阀、活塞组件等组成。气缸呈圆筒形在气缸盖（及气缸座）上设有若干吸气阀与排气阀。活塞由曲柄连杆机构带动，在气缸中做往复运动。L型压缩机有两个气缸，通常垂直列为一级气缸，水平列为二级缸。空气吸入一级气缸经过压缩后，进入中间冷却器降温，再进入二级气缸压缩，最后排除到输气管路供使用。（二）运动机构运动机构由曲柄、连杆、十字头(用于双作用压缩机，单作用压缩机为连杆)做成，用于传动动力，将曲轴的选择运动变成往复运动。曲轴的曲拐上装有一个或多个连杆，可怜干的另一端与智能在滑到内作往复运动的十字头（对单作用压缩机为在气缸内作往复运动的活塞）连接。这样，旋转的曲轴使连杆摆动，传到十字头（活塞）并使之作往复运动，再动过活塞杆使活塞往复运动对气体做功。（三）机身机身上支承和安装着整个运动机构与工作机构，又兼作润滑油箱用。曲轴用轴承支承在机身上。对于双作用压缩机，机身上两个滑倒又支托着十字头，两个气缸分别固定在L型机身的两臂上。2活塞式压缩机性能综合实验报告2.1实验目的（1）活塞式压缩机性能曲线测定压力比——排气量曲线（ε-Q）压力比——轴功率曲线（ε-Ne）压力比--效率曲线（ε-η）（2）活塞式压缩机闭式示功图（3）实验数据，实验曲线的显示存储和打印2.2实验设备1、压缩机性能参数：1）型号：TA-80型一级三缸风冷移动式空气压缩机；2）气缸直径：D=80毫米*3个3）活塞行程：S=60毫米4）排气量：Q=0.5立方米/分（额定状况下）5）轴功率：N4千瓦（额的工况下）6）回转速：n=875rpm7）额定排气压力：P=0.8Mpa（表）2、三相交流异步电动机型号：Y112M-2FSY1）额定功率：4kw2）转速：1440rpm3）额定电压：V=380V4）额定电流：I=8.2A5）频率：50Hz6）电机效率：η=0.8827）功率因数：cosφ0.888）皮带传动效率：η=97%3、辅助装置1）控制箱和操作台2）储罐：容积V=0.17米；直径D=400毫米长度L=1.7米3）低压箱及喷嘴：喷嘴直径d=9.52mm4）导管及调节阀4、主要测量仪器及仪表1)喷嘴流量测量装置2)差压变送器3)压力变送器4)温度变送器5)磁电式齿轮传送器2.3实验步骤1，方法：本实验用调节压缩机储罐口调节阀门来改变压力比ε，以得到不同的排气量，功率，效率：根据GB3853-83《一般用容积式压缩机性能试验方法》标准规定，采用喷嘴测量压缩机的排气量，标准喷嘴系数为C。2，步骤：1）启动测量装置：启动计算机，运行“压缩机试验”程序，点击“试验”按钮进入试验条件输入画面，输入试验条件。点击“确认”按钮进入实验画面：2）压缩机启动：a.盘车——用手转动皮带轮一周以上；b.浆储气罐出口调节阀完全打开：c.转动压缩机控制箱旋钮——启动压缩机：3）点击“清空数据”按钮，4）调储气罐出口调节阀，改变排气压力（间隔0.05Mpa），等实验系统稳定后，记录各项数据。（运转中，如发现有不正常现象应及时停车）；5）停车：转动压缩机控制旋钮——关闭压缩机（注意：此时不得转动储气罐出口调节阀）。2.4实验数据室温t=20℃当地大气压力P=100.3kpa相对湿度φ=20%表2实验数据记录表表3实验数据整理表名称符号公式单位测量点数据吸气压力p1(绝压——大气压)KPa100.3100.3100.3100.3100.3100.3100.3排气压力p2(绝压)MPa0.0840.1320.180.2320.2830.3320.382名义压力比εp2/p1—0.0008374880.0013160520.0017946160.0023130610.0028215350.003310070.003808574喷嘴前后压差Δp——MPa12.511.110.610.198.77.8喷嘴前温度T2t℃+273K300.1302302.9303.8304.1304.3304.6吸气温度Tx1t℃+273K293293293293293293293实测排气量qv1011201129TPPPTCdxm3/min0.1354464250.1232578180.1186231140.1140873030.1070649660.1049285770.098677331序号吸气压力排气压力吸气温度喷嘴压差喷嘴前温度电机电压电机电流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电压U——V394.7394.2394.2392.8393.9394.1394电流I——A6.26.46.877.27.37.5电机输出功率Ne3I·U·cosφ·ηkw3.289712623.3915305933.6035012553.6963123563.8125682093.8674832373.976466377压缩机轴功率NZNe·ηc(ηc=0.97)kw3.1910212413.2897846753.4953962173.5854229863.6981911633.751458743.857172386喷嘴前温度下饱和水蒸汽压力ps2（可查《化工原理》Pa40004500450045004500450045004500吸气温度下饱和水蒸汽压力ps1（可查《化工原理》Pa2500250025002500250025002500析水系数λΦ1222111ppppppss——1.0483479411.0284330211.0193960521.013904541.0105087411.0082415641.006534417冷凝水量Gs01111QppssKg/min2.4951995252.27972512.1980746482.1164398831.9875809611.9488501191.833405924进口气体质量流量G1Q0ρa+GsKg/min2.4928969362.2776297172.1960580552.1145003991.9857608561.9470663331.83172841吸气状态下气体密度ρa（可查《化工原理》）Kg/m30.017190.017190.017190.017190.017190.017190.01719等熵功率Nad6011112111nppkkTRGkkxkw0.6347565970.9612385062.0695388852.9723304323.5622434884.1337728939.001528489压缩机效率ηad既绝热轴效率Nad/NZ--0.1989195770.2921888820.5920756210.8290041210.963239414