礦山機(jī)械-第六章

1、采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 1 第六章第六章 空氣壓縮設(shè)備空氣壓縮設(shè)備 6.1 礦山壓氣設(shè)備概述礦山壓氣設(shè)備概述組成組成：空壓機(jī)、拖動電機(jī)、附屬裝置：空壓機(jī)、拖動電機(jī)、附屬裝置（濾風(fēng)器、儲氣罐【風(fēng)包】、冷卻裝（濾風(fēng)器、儲氣罐【風(fēng)包】、冷卻裝置）、輸氣管路、風(fēng)動機(jī)械置）、輸氣管路、風(fēng)動機(jī)械優(yōu)點優(yōu)點：壓縮空氣做動力源，安全、可靠、取之不盡，無污染。：壓縮空氣做動力源，安全、可靠、取之不盡，無污染。缺點缺點：效率低，二次能源，運行費用高：效率低，二次能源，運行費用高作用：為風(fēng)動機(jī)械提供動力作用：為風(fēng)動機(jī)械提供動力：井下的：

2、井下的鑿巖、裝巖、裝藥、放礦閘門大多是鑿巖、裝巖、裝藥、放礦閘門大多是風(fēng)動的；小絞車、鍛釬機(jī)、碎石機(jī)、風(fēng)動的；小絞車、鍛釬機(jī)、碎石機(jī)、噴漿機(jī)也以風(fēng)動。噴漿機(jī)也以風(fēng)動。采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 2 分類：分類：一、按結(jié)構(gòu)形式分類： 速度型:離心式壓縮機(jī) 容積型: 回轉(zhuǎn)式：螺桿式（單、雙）、滑片式、轉(zhuǎn)子式 往復(fù)式：活塞式二、按可否移動分類： 固定式、移動式三、按級數(shù)分類：單級、雙級、多級四、按壓力大小分：低壓（0.81.0MPa），中壓（18MPa），高壓（8100MPa）采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山

3、 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 3 6.2 活塞式空氣壓縮機(jī)的工作理論活塞式空氣壓縮機(jī)的工作理論 6.2.1 活塞式空壓機(jī)的工作參數(shù)活塞式空壓機(jī)的工作參數(shù)1、排氣量，Q，m3/min 空壓機(jī)最末一級排氣端測出的單位時間內(nèi)的氣體量，再換算成吸氣狀態(tài)下的空氣容積量。4L-20/8，20 m3/min 。2、排氣壓力，表壓力(國產(chǎn)kgf/cm2 ) 最末一級排出的壓力， LW-1812 無油潤滑空壓機(jī) ，1.2MPa3、工作效率 氣體的壓力能與原動機(jī)的機(jī)械能的比值。 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院

4、4 6.2.2 熱力學(xué)基本概念與基本定律概述熱力學(xué)基本概念與基本定律概述1、壓力，p，絕對壓力2、溫度，T(K，開爾文), T（K）=t（）+273.153、比容和密度，4、氣體狀態(tài)方程式 理想氣體 實際氣體5、定壓比熱容和定容比熱容每公斤工質(zhì)溫度變化時，吸收與放出的熱量6、比熱容雙原子時，為1.4，故空氣取1.41vRTpRTpv,ZRTpv TqcTqcvvppdd;ddvpcck 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 5 7、理想氣體的熱力工程（1）、定容過程（2）、定壓過程（3）、定溫過程（4）、絕熱（定熵）過程（5）

5、、多變過程 n=0，p=C, 定壓過程 n=1，T=C, 定溫過程 n=k， 絕熱過程 n=，v=C, 定容過程2121TTpp2121TTvvCpvvvpp;1221CpvkCpvnCpvk采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 6 6.2.3 活塞式空壓機(jī)的工作理論活塞式空壓機(jī)的工作理論 單級單作用：壓縮、排氣、膨脹、吸氣過程采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 7 理論循環(huán)示功圖理論循環(huán)示功圖：空壓機(jī)工作時氣缸內(nèi)壓力（縱坐標(biāo)）和容積（橫坐標(biāo)）的情況變化圖。

6、（壓力常為絕對壓力）壓縮過程，可能為定溫、絕熱或多變的壓縮過程，相應(yīng)稱為定溫循環(huán)、絕熱循環(huán)、多變循環(huán)pVASAFFSW采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 8 一、定溫壓縮時的理論工作循環(huán)一、定溫壓縮時的理論工作循環(huán)2211,vpvpCpvCT定溫時，實現(xiàn)條件：完全冷卻，即將空氣被壓縮時產(chǎn)生的熱量通過缸壁的冷卻（水冷、風(fēng)冷）將熱量帶走，實際上，只能部分帶走熱量。采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 9 二、絕熱（定熵）壓縮時的理論工作循環(huán)二、絕熱（定熵）壓縮時

7、的理論工作循環(huán)kkkvpvpCpv2211,定熵時，絕熱壓縮時，氣缸內(nèi)空氣與外界無熱量交換，循環(huán)功全部轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，使壓縮空氣的溫度升高。采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 10 三、多變壓縮時的理論工作循環(huán)三、多變壓縮時的理論工作循環(huán)nnnvpvpCpv2211,多變壓縮時，氣缸內(nèi)空氣與外界有部分熱量交換，循環(huán)功部分轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，使壓縮空氣的溫度升高。kn 1采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 11 四、三種壓縮過程循環(huán)功的比較四、三種壓縮過程循

8、環(huán)功的比較等溫壓縮，功最小，理想情況；多變壓縮，功據(jù)中間，實際情況；小型用風(fēng)冷，中大型用水冷，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。絕熱壓縮，功最大，未冷卻情況，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。例例6-1采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 12 6.2.4 實際工作循環(huán)實際工作循環(huán)存在余隙容積，實際壓縮、排氣、膨脹、吸氣過程采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 13 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 14 6.2.5 兩級壓縮

9、兩級壓縮采用兩級壓縮的原因：1、受余隙容積的限制2、受潤滑油溫的限制，否則，自燃或因氣缸積碳而爆炸。采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 15 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 16 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 17 最有利中間壓力，即0ddzpw采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 18 以4L-20/8為例，

10、級氣缸直徑420mm,級250mm實際上，一般實際壓縮比并不完全按照等壓比的原則分配，因除考慮功耗最小的原則外，尚需考慮排氣量和溫度等因素。采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 19 兩級壓縮的實際工作循環(huán)例6-3采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 20 6.3 活塞式壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī) 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 6.3.1 結(jié)構(gòu)組合方案 立式、臥式；L,V,W型采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 2

11、1 6.3.2 活塞式空壓機(jī)的構(gòu)造活塞式空壓機(jī)的構(gòu)造一、傳動系統(tǒng)曲柄滑塊結(jié)構(gòu)：機(jī)身、曲軸、連桿、十字頭、飛輪二、氣路系統(tǒng)氣缸、活塞、氣閥、填料密封、儲氣罐（風(fēng)包）三、冷卻系統(tǒng)及附屬設(shè)備冷卻系統(tǒng)和冷卻器、潤滑系統(tǒng)、調(diào)節(jié)裝置、濾風(fēng)器采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 22 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 23 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 24 1、氣缸（水、風(fēng)）、氣缸（水、風(fēng)）采

12、礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 25 2、氣（閥）、氣（閥）采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 26 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 27 3、活塞、活塞采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 28 4、水冷卻系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資

13、源與環(huán)境學(xué)院 29 5、冷卻器、冷卻器采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 30 6、冷卻系統(tǒng)示意圖、冷卻系統(tǒng)示意圖采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 31 7、潤滑系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 32 8、濾油器、濾油器采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 33 9、減荷閥、減荷閥采礦采礦1101、11

14、02礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 34 10、壓力調(diào)節(jié)器、壓力調(diào)節(jié)器采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 35 11、容積調(diào)節(jié)、容積調(diào)節(jié)采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 36 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 37 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 38 采礦采礦1

15、101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 39 12、濾風(fēng)器、濾風(fēng)器采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 40 12、氣包、氣包13、安全閥、安全閥1)儲存氣體2)消除脈動3)濾掉機(jī)油采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 41 離心壓縮機(jī)離心壓縮機(jī)葉輪6.4 其它類型空壓機(jī)其它類型空壓機(jī)6.4.1 離心式空壓機(jī)離心式空壓機(jī)采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境

16、學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 42 6.4.2 雙螺桿壓縮機(jī)雙螺桿壓縮機(jī)采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 43 往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)與雙螺桿壓縮機(jī)的性能往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)與雙螺桿壓縮機(jī)的性能比較（優(yōu)缺點）比較（優(yōu)缺點）1）活塞式壓縮機(jī)：性能可靠、技術(shù)成熟、比功）活塞式壓縮機(jī)：性能可靠、技術(shù)成熟、比功率低、造價低；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、氣流有率低、造價低；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、氣流有脈動、維護(hù)工作量大。脈動、維護(hù)工作量大。2）螺桿式壓縮機(jī)：可靠性高、動力平衡好、無）螺桿式壓縮機(jī)：可靠性高、動力平衡好、無氣流脈動、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)工作量少、

17、技術(shù)先氣流脈動、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)工作量少、技術(shù)先進(jìn)；造價高、耗油量大。進(jìn)；造價高、耗油量大。采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 44 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 45 6.4.3 單螺桿空壓機(jī)單螺桿空壓機(jī)采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 46 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 47 采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 48 6.5 壓縮空氣設(shè)備的選型設(shè)計壓縮空氣設(shè)備的選型設(shè)計一、設(shè)備選擇的原則與要求采礦采礦1101、1102礦山機(jī)械礦山機(jī)械山山 東東 理工理工 大大 學(xué)學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 49 二、選擇空壓機(jī)的型式與臺數(shù)1、確定