压缩机学习课件

第九章压缩机的热力过程第一节单级活塞式压缩机的工作原理第二节单级活塞式压缩机所消耗的机械功和容积效率第三节双级活塞式压缩机的工作过程第四节叶轮式压气机工作原理：活塞式、叶轮式和引射式出口压力：压气机、鼓风机、通风机第一节单级活塞式压缩机的工作原理一、结构简图主要部件：1、活塞2、气缸3、滤清器4、吸、排气阀5、散热肋片空气进口排入空气瓶中二、工作过程1、吸气过程0-12、压缩过程1-23、排气过程2-3图中过程2-3和0-1不是状态变化，而是表示气缸内气体质量的变化。PVTs112’2’2”2”P1P2P2P122三种压缩过程图示1-2’定温过程1-2”绝热过程1-2多变过程第二节单级活塞式压缩机所消耗的机械功和容积效率单级理想压缩机p-V图p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’55”V1定温多变绝热一、压缩机工作过程的作功分析技术功21tvdpw压缩机所需的功Wc，在数值上等于压缩过程的技术功。对压缩机而言，示功图p-V图所包围的面积表示压缩机的耗功，可以看出定温压缩耗功最少，排温最低，而绝热压缩所消耗的机械功最大，排温最高。因此对压缩机应加强冷却，不仅减少耗功，而且保证润滑条件。1212112111t,c'lnlnlnvvmRTppmRTppVpW1、可逆定温压缩2、可逆绝热压缩kkkkppmRTkkppVpkkVpVpkkW112111211''2211s,c)(11)(11)(13、可逆多变压缩nnppVpnnVpVpnnW112112211n,c)(11)(11kg工质nnkkppvpnnwppvpkkwppvpw11211n,c11211s,c2111t,c)(11)(11ln二、容积效率余隙容积clearancevolume产生原因：布置进、排气结构制造公差部件热膨胀nnnnppVpnnppVpnn1343311211)(11)(1143,t21,tn,c、有余隙容积存在时，对Wc及供气量的影响nnvpvppppp44333241,,其中：nnppVVpnnW112411n,c)(1)(1有余隙容积时，压缩机耗功式中，V1-V4=m’v1,m’为有余隙容积时进入气缸的气体质量nnppvpnnmWW11211'n,cn,c)(11压缩1kg气体所消耗的功为：无余隙容积时，压缩1kg气体所消耗的功为：nnppvpnnW11211'n,c)(11有余隙容积和无余隙容积时，压缩1kg气体所消耗的功是相同的有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs32、容积效率：s41vVVV容积效率：有效吸气体积与气缸工作体积之比。有效吸气体积：V1-V4气缸工作体积：Vs=V1-V0nppVVVV1120403)(nppVVVVVVVVVV112s0s4001s41v)(11111)(11112s0nnppVV有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3增大、提高时，容积效率降低。容积效率：)1(11vns0VV12pp称为压缩机的余隙比称为压缩机的增压比111)(11112s0nnppVV对于压力较高的情况，一般采用双级压缩和中间冷却。VsV0VpV吸p2pb3421增压比对容积效率的影响2’4’3’P2’3”(2”)P2”3、增压比对容积效率的影响V吸，v，当增加到某一数值时，V吸=0，v=0，活塞徒劳往返，无压缩气体排出，同时，压缩终温t2，为保证润滑，要求t2160C，7,=2-6。一、工作原理及简图双级活塞式压缩机示意图冷却水第三节双级活塞式压缩机的工作过程p30p2p113’4252’多变过程定温线3二、双级活塞式理想压缩机p-V图和T-s图双级压缩省功而且压缩终温较低，有利于润滑。p1p3pVnnnnppppvpnnw12311211n,c)()(210)()(211231122112n,cnnnnpppppvpnnpw令：三、双级活塞式压缩机的耗功及最佳增压比nnnnHLppvpppvpnn)(1)(11'压缩1kg气体所消耗的功最有效的冷却：T2’=T1即p1v1=p2v2’312ppp解之得：132312pppppp耗功最小，则两级增压比应相同，这个增压比称为最佳增压比。nnnnvpnnppvpnnw11111211n,c11)(11采用最佳增压比，且有效冷却，则各级耗功相同，每一级均为m级压缩，最佳增压比为mpppppppppp11mm1m1mm2312双级压缩中间冷却的T-s图p2p3T2p11T1sT3’32’2qLqH采用最佳增压比进行双级压缩的优点：1、省功2、各缸负荷均匀3、终温相同，各缸散热量相等例9-1某两级压缩、中间冷却的活塞式压缩机。每小时吸入p1=0.1Mpa，t1=17℃的空气108.5kg，可逆多变压缩到p3=6Mpa。设各级多变指数为1.2，试分析这个装置的工作情况，并与单级多变压缩（n=1.2）至同样增压比时的情况相比较。（P113）解单级多变压缩时排气温度为KppTTnn79.573)1.06(290)(2.112.111313t3=300.79℃单级压缩时压缩机消耗的功率为kwppRTnnmWNnnnc72.14])1.06(1[290287.02.112.136005.108])(1[1360036002.112.11131,最佳增压比746.71.061321pp746.72312pppp1'2TTnnppTT11212)(各级的排气温度为KppTTTnn92.407746.7290)(2.112.1112123两级压缩时压缩机消耗的总功率为kwppRTnnmWNnn24.12]746.71[290287.02.112.136005.1082])(1[13600236002.112.11121n,c第四节叶轮式压气机优点：流量大、气体能无间歇地连续流进流出径流式（即离心式）轴流式机械能——增加动能—压力增加叶片扩压管离心式压气机中，气流沿轴向进入叶轮，受高速旋转的叶轮推动，依靠离心力的作用而加速。然后在涡壳型流道（相当于扩压管）中降低流速提高压力。叶轮式压气机：转速高；连续吸，排气，运转平稳；排气量大。没有余隙影响；但每级压比不高。由于排量大，运转快，难冷却，可作绝热压缩考虑。0)2102gwq（且21tchhww任意工质、任意绝热过程1—2：理想气体可逆绝热压缩TsP1P212)(21p21s,cTTchhw1—2’：不可逆绝热压缩2’)(''21p21'cTTchhw''21212121'cs,cctttthhhhww压缩机的绝热效率2’TsP1P2123456＝多消耗的功面积－65252)()()(22222121,''TTchhhhhhwwpscc21,hhwsc'21'hhwc作业P1171、3、5kWNKThourkJQhourkJWKTMpPhourkJQhourkJWQhourkJWhourkJQhourkJWScaccc202,494:51098.1)3(1033.3)2(444,548.0)1(:31026.0104.1)3(01048.1)2(10123.110123.1)1(:12552255555，，，