第3章壓縮機(jī)的主要熱力性能參數(shù)3

1、 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講排氣壓力l 排氣壓力排氣壓力最終排出壓縮機(jī)的氣體壓力，在最終貯氣筒處測(cè)量。l 額定排氣壓力額定排氣壓力設(shè)計(jì)工況的排氣壓力l 級(jí)的排氣壓力級(jí)的排氣壓力（級(jí)間壓力）在下一級(jí)的進(jìn)口法蘭處測(cè)量(前級(jí)的排氣壓力為下級(jí)的進(jìn)氣壓力）l 壓縮機(jī)的排氣壓力由誰(shuí)決定？壓縮機(jī)的排氣壓力并不取決于壓縮機(jī)本身，而是由壓縮壓縮機(jī)的排氣壓力并不取決于壓縮機(jī)本身，而是由壓縮機(jī)排氣系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力，即機(jī)排氣系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力，即“背壓背壓”決定，背壓又是決定，背壓又是由供求關(guān)系來(lái)確定。由供求關(guān)系來(lái)確定。 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講 容積式

2、壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講多級(jí)壓縮的級(jí)間壓力l多級(jí)壓縮的級(jí)間壓力取決于前一級(jí)和后一級(jí)的氣量供求平衡關(guān)系。l相鄰兩級(jí)間氣缸行程容積的關(guān)系：1111111111hjvjpjTjljjcjjjjjhjvjpjTjljjcjjjVTZPPVTZvjpjTjljjvjpjTjljjhjhjjcjjjjcjjjppT ZTZVVp T ZpTZ 1111111111111111 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講壓縮機(jī)啟動(dòng)工況下的壓力形成l 因Vh1Vh2，l 此時(shí)，二級(jí)開(kāi)始工作。因Vh2Vh3， 2222dvsPV111121dvshdPVVP121sh

3、dVVP，基本不變32hdVP232shdVVP，基本不變. 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講排氣溫度l級(jí)的排氣溫度級(jí)的排氣接管處的溫度。l壓縮終了溫度壓縮終了時(shí)，壓縮腔中的溫度。1nndsTT1nndaTT 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講排氣溫度必須受到一定的限制l 潤(rùn)滑油：粘度降低，潤(rùn)滑性能變差?？諝鈮嚎s機(jī)中，排氣溫度高，輕質(zhì)餾分易揮發(fā)，導(dǎo)致空氣含油增加，形成積炭現(xiàn)象。l 形成積炭堵塞排氣閥及排氣管道l 動(dòng)力用固定式空氣壓縮機(jī)的排氣溫度限制在160度以下，移動(dòng)式限制在180度以下。l 氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)的排氣溫度限制在160度以下。l 石油裂

4、解氣，限制在100度以下。l 乙炔氣，限制在100度以下。l 壓縮特殊性質(zhì)的氣體和特殊用途的壓縮機(jī)溫度。l 如氯氣壓縮機(jī)在100(濕氯氣）130（干氯氣）度以下。l 無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)，排氣溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致密封原件磨損加劇，限制在180度以下。 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講造成排氣溫度過(guò)高的原因lTs過(guò)高多級(jí)壓縮中，回冷不完善；氣閥周圍冷卻不好通過(guò)氣閥泄漏l壓力損失l泄漏l余隙容積（影響級(jí)間壓力，影響壓比）l熱交換 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講降低排氣溫度的措施l采用多級(jí)壓縮l加強(qiáng)級(jí)間冷卻l加強(qiáng)氣缸外冷卻或噴液冷卻l減小吸氣加熱及進(jìn)排氣阻

5、力損失 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講壓縮機(jī)的功率和效率l 壓縮機(jī)的理論功率 等溫功率Nis 壓縮機(jī)按第一級(jí)進(jìn)口溫度，等溫壓縮至排氣壓力時(shí)的理論循環(huán)指示功率。對(duì)于理想氣體多級(jí)壓縮機(jī)分級(jí)計(jì)算(考慮到抽氣、充氣、水份析出、不要求回冷完善等）lnissvNp qW160 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講對(duì)于實(shí)際氣體 lnsdissvsZZNp qWZ1602對(duì)于實(shí)際氣體的多級(jí)壓縮2ln601sjdjsjjjjisZZZRTMNcjjsvjRTpqM1 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講絕熱功率Nad 壓縮機(jī)各級(jí)絕熱壓縮時(shí)的

6、理論循環(huán)指示功率之和。111601kkisjjjkNM RTk1116012TTksjdjkTisjjjTZZkNM RTk理想氣體實(shí)際氣體101(1)1601jjnnjissvhjjjnNnVWpn 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講壓縮機(jī)的實(shí)際功率l實(shí)際功率分為指示功率、軸功率和驅(qū)動(dòng)機(jī)的輸出功率l指示功率Ni（各級(jí)指示功率之和）60iinNW對(duì)理想氣體：對(duì)理想氣體： 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講10116012TjTjnTjsjdjnissjvjhjjjTjsjnZZnNPVnZ對(duì)實(shí)際氣體：對(duì)實(shí)際氣體： 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮

7、機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講l 軸功率Nz驅(qū)動(dòng)機(jī)傳給壓縮機(jī)主軸的功率 壓縮機(jī)的指示功率Ni 摩擦功率Nm 驅(qū)動(dòng)附屬機(jī)構(gòu)所需的功率Na（如油泵、注油器、風(fēng)扇）Nm的分配： 活塞環(huán)與氣缸間 填函與活塞桿 十字頭和滑道間 活塞銷、十字頭銷、曲柄銷 主軸承zimaNNNN往復(fù)摩擦力旋轉(zhuǎn)摩擦力 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講l驅(qū)動(dòng)機(jī)輸出功率Ne 軸功率Nz 傳動(dòng)損失功率Nc （傳動(dòng)效率）l驅(qū)動(dòng)機(jī)名義功率Ne（考慮儲(chǔ)備功率）(1.11.2)eeNN 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講效率 l 等溫

8、指示效率 壓縮機(jī)的等溫指示效率壓縮機(jī)的等溫指示效率：反映了壓力損失，泄漏的影響（不計(jì)及級(jí)間冷卻不完善）（不計(jì)及級(jí)間冷卻不完善） 壓縮裝置的等溫指示效率壓縮裝置的等溫指示效率：還反映級(jí)間冷卻不完善的影響。isi isiNN理論循環(huán)等溫實(shí)際循環(huán)指示功率指示功率lnissvNp qW160效率是表示壓縮機(jī)工作的完善程度，是用理想壓縮機(jī)所需要的功率和實(shí)效率是表示壓縮機(jī)工作的完善程度，是用理想壓縮機(jī)所需要的功率和實(shí)際壓縮機(jī)所需要的功率之比來(lái)表示，表示壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性際壓縮機(jī)所需要的功率之比來(lái)表示，表示壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講l等溫效率 壓縮機(jī)理論循環(huán)等溫指

9、示功率與軸功率之比。同時(shí)反映了壓縮機(jī)指示功率的損失與機(jī)械摩擦功率損失的數(shù)值。一般為0.60.75l高速、微小型壓縮機(jī)取下限，大中型壓縮機(jī)取上限。isiszNN理論循環(huán)等溫指實(shí)際循示功率環(huán)軸功率注意：等溫效率也有壓縮機(jī)的等溫效率和壓縮機(jī)裝置的等溫效率兩種 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講常見(jiàn)氣體壓縮機(jī)的等溫效率介質(zhì)容積流量（m3/min）排氣壓力（Mpa）級(jí)數(shù)等溫效率空氣30.810.350.4110032.160.620.70石油氣101004.340.640.68二氧化碳5021.150.540.73氧氣301002.11530.530.60 容積式壓縮機(jī)2014.

10、3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講l絕熱效率 壓縮機(jī)理論循環(huán)絕熱功率與軸功率之比。l不同級(jí)數(shù)壓縮機(jī)不能直接比較（五級(jí)、六級(jí)，效率同，但軸功率不同）l相同級(jí)數(shù)比較時(shí)，能突出反映了壓力損失，即氣閥的工作狀況以及泄漏的影響。adadzNN理論循環(huán)絕熱功率實(shí)際循環(huán)軸功率 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講l等溫絕熱效率l反映級(jí)數(shù)對(duì)壓縮機(jī)經(jīng)濟(jì)性的影響isis adadNN理論循環(huán)等溫指示功率理論循環(huán)絕熱指示功率isiszisis adadadzadNNNN等溫效率絕熱效率 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講l機(jī)械效率l反映壓縮機(jī)的機(jī)械摩擦損失imzNN實(shí)

11、際循環(huán)指示功率實(shí)際循環(huán)軸功率影響機(jī)械效率的因素很多，如壓縮機(jī)的方案、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制造質(zhì)量、裝配質(zhì)量、軸承的形式、潤(rùn)滑狀況、摩擦副的材料、硬度等等均對(duì)它有影響。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，可按下列統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定：中、大型壓縮機(jī) 0.900.95小型壓縮機(jī) 0.850.92微型壓縮機(jī) 0.820.90mmm高壓壓縮機(jī)由于填函部分的摩擦損失相對(duì)較大，所以 0.800.85。無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)活塞環(huán)等摩擦功耗較大宜取低限值；主軸直接驅(qū)動(dòng)油泵、注油器及風(fēng)扇(當(dāng)風(fēng)冷時(shí))，機(jī)械效率更低一些。m 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講l容積比能（比功率） 一定排氣壓力時(shí)，單位排氣量所消耗的功率。l一般用于評(píng)價(jià)動(dòng)

12、力用空氣壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。l注意工作條件應(yīng)相同，包括進(jìn)氣條件、冷卻水溫度及耗水量等。z0NQ壓縮機(jī)軸功率壓縮機(jī)排氣量 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講如何提高壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性l 壓縮機(jī)功率流示意圖l 措施降低摩擦損失（制造、裝配質(zhì)量、良好潤(rùn)滑）減少壓力損失（主要是氣閥、氣流脈動(dòng)損失）合理選擇級(jí)數(shù)和壓比，加強(qiáng)氣缸冷卻，減少傳熱損失。減少泄漏（特別是活塞環(huán)和填函處）提高氣體的回冷完善度結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)( 方案設(shè)計(jì)） 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講1、摩擦損失；2、回冷不完善損失；3、密封不嚴(yán)及預(yù)熱損失 ；4、氣體流動(dòng)損失；5、壓縮和膨脹過(guò)程偏離等溫線損失指示功率軸功率等溫功率 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3講小 結(jié)l 容積流量的調(diào)節(jié)原理與調(diào)節(jié)方式及其經(jīng)濟(jì)性l 排氣壓力、排氣溫度l 壓縮機(jī)的實(shí)際功率l 幾種效率定義及不同效率所反映的本質(zhì)l 壓縮機(jī)的經(jīng)濟(jì)性 容積式壓縮機(jī)2014.3往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)的熱力性能參數(shù)第 3