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1、会计学1活塞式空气压缩机活塞式空气压缩机第一页，共30页。压缩空气在船舶上的应用：1.主机的启动、换向；2.辅机的启动；3.为气动装置提供(tgng)气源；4.为气动工具提供(tgng)气源；5.吹洗零部件和滤器。u排气量排气量:单位单位(dnwi)时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位单位(dnwi)：m3/s、m3/min、m3/h第六章第六章第六章第六章 活塞式空气压缩机活塞式空气压缩机活塞式空气压缩机活塞式空气压缩机 piston-air compressorpiston-air compressor第1页/共30页第二页，共30页
2、。空压机分类空压机分类(fnli)：按排气压力按排气压力(yl)分：分：低压低压(dy)0.2(dy)0.21.0MPa1.0MPa；中压中压 1 110MPa10MPa；高压高压 10 10100MPa100MPa。按排气量分：按排气量分：微型微型 1m100m100m3 3/min/min。第六章第六章第六章第六章 活塞式空气压缩机活塞式空气压缩机活塞式空气压缩机活塞式空气压缩机 piston-air compressorpiston-air compressor第2页/共30页第三页，共30页。第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作活塞式空压机的
3、工作(gngzu)(gngzu)原理原理原理原理容积式压缩机按结构(jigu)分为两大类：往复式与旋转式第3页/共30页第四页，共30页。两级活塞式压缩机两级活塞式压缩机单级活塞单级活塞(husi)压缩机压缩机活塞式压缩机活塞式压缩机第4页/共30页第五页，共30页。膜片式压缩机膜片式压缩机第5页/共30页第六页，共30页。旋转叶片式压缩机旋转叶片式压缩机第6页/共30页第七页，共30页。最最长的使用寿命的使用寿命-低低转速（速（1460RPM），），动件少（件少（轴承承与滑片），与滑片），润滑油在机件滑油在机件间形成保形成保护膜，膜，防止磨防止磨损及泄漏，使空及泄漏，使空压机能机能够安静有效
4、安静有效运作；平运作；平时有按有按规定做例行保养的定做例行保养的JAGUAR滑片式空滑片式空压机，至今使用十万小机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小以上，依然完好如初，按十万小时相当相当于每日以十小于每日以十小时运作运作计算算(jsun)，可，可长达达33年之久。因此，将滑片式空年之久。因此，将滑片式空压机比机比喻为一部一部终身机器身机器实不不为过。滑滑(叶叶)片式空压机片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时(xiosh)以上安全运转的空气压缩机 第7页/共30页第八页，共30页。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩转子及机壳间成为压缩(ysu
5、)空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动转子转动(zhundng)使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转子不断(bdun)转动，气密范围变小，空气被压缩。转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。第8页/共30页第九页，共30页。4.被压缩被压缩(ysu)的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。的空气压
6、力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子凸凹转子(zhunz)及机壳间成为压缩空间，当转子及机壳间成为压缩空间，当转子(zhunz)开始转动时，空气由机体进气端进入。开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动转子转动(zhundng)使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式气体压缩机是世
7、界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机螺杆式压缩机第9页/共30页第十页，共30页。气路系统：气路系统：A A 进气过滤器进气过滤器B B 空气进气阀空气进气阀C C 压缩机主机压缩机主机D D 单向阀单向阀E E 空气空气/油分离器油分离器F F 最小压力阀最小压力阀G G 后冷却器后冷却器H H 带自动疏水器的带自动疏水器的水分离器水分离器 油路系统油路系统(xtng)(xtng)：J J 油箱油箱K K 恒温旁通阀恒温旁通阀L L 油冷却器油冷却器M M 油过滤器油过滤器N N 回油阀回油阀O O 断油阀断油阀 冷冻冷冻(lngdng)(lngd
8、ng)系统：系统：P P 冷冻冷冻(lngdng)(lngdng)压缩机压缩机Q Q 冷凝器冷凝器R R 热交换器热交换器S S 旁通系统旁通系统T T 空气出口过滤器空气出口过滤器 螺杆式压缩机螺杆式压缩机 第10页/共30页第十一页，共30页。涡旋式压缩机涡旋式压缩机涡旋式压缩机是涡旋式压缩机是20世纪世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它
9、型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动涡旋式压缩机主要运动(yndng)件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机超静压缩机”。第11页/共30页第十二页，共30页。第12页/共30页第十三页，共30页。涡旋式压缩
10、机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。第13页/共30页第十四页，共30页。活塞式空气压缩机的外形活塞式空气压缩机的外形(wixn)第14页/共30页第十五页，共30页。第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作(gngzu)(gngzu)原理原理原理原理一、理论工作循环一、理论工作循环(xnhun)（单级（单级压缩）压缩）工作循环：4123 41 吸气过程(guchng)12 压缩过程(guchng)23 排气过程(
11、guchng)第15页/共30页第十六页，共30页。第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作(gngzu)(gngzu)原理原理原理原理一、理论工作一、理论工作(gngzu)循环（单级压缩）循环（单级压缩）压缩分类压缩分类(fn li)：绝热压缩：绝热压缩：12 耗功最大耗功最大 等温压缩：等温压缩：12 耗功最小耗功最小 多变压缩：多变压缩：12 耗功居中耗功居中功功PV（PV图上的面积）图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。第16页/共30页第十七页，共30页。二、实际二、实际(
12、shj)工作循环（单级压缩）工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件(tiojin)2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利(bl)的影响残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利有利的好处的好处（1）形成气垫，利于活塞回行；）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免）避免“液击液击”（空气结露）；（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理第17页/共30页第十八页，共30页。表征Vc的参数相对
13、容积(rngj)C、容积(rngj)系数v合适的合适的C：低压：低压(dy)0.07-0.12 中压中压0.09-0.14 高压高压0.11-0.16 v 0.650.901）余隙容积(rngj)Vc的影响C越大或压力比越高，则v越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）二、实际工作循环（单级压缩）第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理第18页/共30页第十九页，共30页。2）进排气阀及流道阻力(zl)的影响吸气过程压力损失使排气量减少程
14、度(chngd)，用压力系数p表示：保证保证(bozhng)措施：合适的气阀升程及弹簧措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。p（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）二、实际工作循环（单级压缩）第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理第19页/共30页第二十页，共30页。3）吸气(x q)预热的影响由于压缩(y su)过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数t来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强保证措施：加强(
15、jiqing)对气缸、气缸盖的冷对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）二、实际工作循环（单级压缩）第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理第20页/共30页第二十一页，共30页。4）漏泄(lu xi)的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失(snsh)用气密系数l来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密保证措施：气阀的严密(ynm)闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密等部件的严密(ynm)配合。配合。5）气体流动惯性的影响当
16、吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）二、实际工作循环（单级压缩）第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理第21页/共30页第二十二页，共30页。上述五条原因使实际与理论上述五条原因使实际与理论(lln)循环不同。循环不同。4）漏泄的影响）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响）
17、气体流动惯性的影响1）余隙容积）余隙容积Vc的影响的影响2）进排气阀及流道阻力的影响）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响）吸气预热的影响2.与理论(lln)循环不同的原因：二、实际工作循环二、实际工作循环(xnhun)（单级压（单级压缩）缩）第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理第22页/共30页第二十三页，共30页。3.排气量和输气(sh q)系数理论排气量Vt-单位时间内活塞所扫过的气缸(q n)容积。实际(shj)排气量Q：Q=Vt 输气系数：t v pl漏泄的影响漏泄的影响余隙容积余隙容积Vc的影响的影
18、响进排气阀及流道阻力的影响进排气阀及流道阻力的影响吸气预热的影响吸气预热的影响二、实际工作循环（单级压缩）二、实际工作循环（单级压缩）第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理第23页/共30页第二十四页，共30页。指示功率pi：按示功图计算的功率理论功率Ps、PT ：按理论循环(xnhun)计算的功率 Ps(PT)pi轴功率P：压缩机轴的输入功率绝热指示效率绝热指示效率(xiol)等温指示效率等温指示效率(xiol)机械效率机械效率(xiol)总效率总效率(xiol)（绝热、等温）（绝热、等温）二、实际二、实际(shj)
19、工作循环（单级压缩）工作循环（单级压缩）第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理4.功率和效率第24页/共30页第二十五页，共30页。三、多极压缩三、多极压缩(y su)和中间和中间冷却冷却第一级工作循环第一级工作循环(xnhun)o-a-b-n-o第二级工作循环第二级工作循环(xnhun)c-e-f-m-c整个工作循环整个工作循环(xnhun)o-a-b-c-e-f-m-n-o第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作活塞式空压机的工作(gngzu)(gngzu)原理原理原理原理第
20、25页/共30页第二十六页，共30页。1)降低压缩终了的排气温度，保证降低压缩终了的排气温度，保证(bozhng)机件润机件润滑；滑；2)减小余隙容积对排气量的影响，提高输气系数；减小余隙容积对排气量的影响，提高输气系数；3)节省压缩功节省压缩功(c-b-d-e-c)；4)减轻活塞上的作用力。减轻活塞上的作用力。1.采用多极压缩和中间采用多极压缩和中间(zhngjin)冷却的好处：冷却的好处：三、多极压缩三、多极压缩(y su)和中间和中间冷却冷却第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理第26页/共30页第二十七页，共3
21、0页。2.各级压缩比的确定(qudng)理论分析：各级耗功相等时，压缩机总耗功最小。即各级压力比应相等。最佳最佳(zuji)压力比压力比：各级压力比相等时总耗功最省。：各级压力比相等时总耗功最省。3.压缩终了(zhnglio)温度的确定压力比分配原则：压力比分配原则：主主要依据省功原则。要依据省功原则。三、多极压缩和中间冷却三、多极压缩和中间冷却第一节第一节第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理第27页/共30页第二十八页，共30页。例：主机启动空气压力为例：主机启动空气压力为3.0MPa，利用两级压缩，最佳压缩比是多少？中，利用
22、两级压缩，最佳压缩比是多少？中间压力是多少？间压力是多少？p10.1MPapd3.0MPaV0.1MPa0.1MPa0.55MPa0.55MPa3.0MPa3.0MPaT T1 12020T T3 3 110110110110240240T T1 1 2020p例例 题题第28页/共30页第二十九页，共30页。实际上后一级的压缩比选得小一些实际上后一级的压缩比选得小一些(yxi)的原因：的原因：u后级冷却(lngqu)比前级效果差，采用同样压比耗功会更大；u后级余隙容积相对大，采用同样压比容积损失会更大。三、多极压缩和中间三、多极压缩和中间(zhngjin)冷却冷却第一节第一节 活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理第29页/共30页第三十页，共30页。