容積式壓縮機(jī),過程流體機(jī)械課件,過程裝備要控制工程

1、過程流體機(jī)械二 九 年 十 月山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院第二章 容積式壓縮機(jī)主 要 內(nèi) 容一 往復(fù)壓縮機(jī)概述二 往復(fù)壓縮機(jī)的工作過程三 熱力性能四 動(dòng)力性能五 氣閥和密封六 調(diào)節(jié)方式及其控制七 選型八 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)一 往復(fù)壓縮機(jī)概述往復(fù)壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)往復(fù)壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)往復(fù)壓縮機(jī)的工作原理往復(fù)壓縮機(jī)的工作原理往復(fù)壓縮機(jī)的特點(diǎn)往復(fù)壓縮機(jī)的特點(diǎn)一 往復(fù)壓縮機(jī)概述1. 總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)組成：組成：u 氣缸氣缸u(yù) 活塞（活塞環(huán)）活塞（活塞環(huán)）u 進(jìn)、排氣閥進(jìn)、排氣閥u 連桿連桿u 曲軸曲軸一 往復(fù)壓縮機(jī)概述組成：組成：氣缸、氣缸、 活塞活塞( (活塞環(huán)活塞環(huán)) )、進(jìn)排

2、氣閥、進(jìn)排氣閥、活塞桿、活塞桿、 十字頭十字頭( (銷銷) )、連桿、連桿、 曲軸、曲軸、一 往復(fù)壓縮機(jī)概述L型型空空氣氣壓壓縮縮機(jī)機(jī)組成：組成：u氣缸氣缸u(yù)活塞（活塞環(huán)）活塞（活塞環(huán)）u進(jìn)排氣閥進(jìn)排氣閥u活塞桿活塞桿（填料）（填料）u十字頭十字頭u曲軸曲軸u連桿連桿u平衡重平衡重u中間冷卻器中間冷卻器一 往復(fù)壓縮機(jī)概述u 工作腔部分：處理氣體工作腔部分：處理氣體 氣缸（缸蓋）氣缸（缸蓋） 活塞（活塞環(huán)、活塞桿或填料密封）活塞（活塞環(huán)、活塞桿或填料密封） 氣閥（進(jìn)氣閥和排氣閥）氣閥（進(jìn)氣閥和排氣閥）u 傳動(dòng)部分：驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)部分：驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng) 曲軸曲軸 連桿連桿 十字頭（銷）十字頭

3、（銷）u 機(jī)身部分：支撐氣缸與傳動(dòng)部分機(jī)身部分：支撐氣缸與傳動(dòng)部分u 輔助設(shè)備輔助設(shè)備 潤滑系統(tǒng)潤滑系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)（缸套、中間冷卻器）冷卻系統(tǒng)（缸套、中間冷卻器） 管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)往復(fù)壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)組成：往復(fù)壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)組成：一 往復(fù)壓縮機(jī)概述 機(jī)身機(jī)身 氣缸體氣缸體 氣缸蓋氣缸蓋 氣缸座氣缸座 一 往復(fù)壓縮機(jī)概述活活塞塞與活塞桿相連與活塞桿相連與連桿相連與連桿相連一 往復(fù)壓縮機(jī)概述活塞環(huán)和活塞桿活塞環(huán)和活塞桿一 往復(fù)壓縮機(jī)概述氣氣 閥閥一 往復(fù)壓縮機(jī)概述曲曲 軸軸平衡重平衡重一 往復(fù)壓縮機(jī)概述連連 桿桿一 往復(fù)壓縮機(jī)概述連桿的連接連桿的連接一 往復(fù)壓縮機(jī)概述十字頭及銷十字頭及銷填料密封

4、填料密封一 往復(fù)壓縮機(jī)概述一 往復(fù)壓縮機(jī)概述2. 往復(fù)壓縮機(jī)的工作原理往復(fù)壓縮機(jī)的工作原理一級(jí)（或一一級(jí)（或一個(gè)循環(huán)）：個(gè)循環(huán)）： 進(jìn)氣進(jìn)氣 壓縮壓縮 排氣排氣往復(fù)式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī)雙作用式氣缸雙作用式氣缸一 往復(fù)壓縮機(jī)概述左氣缸左氣缸進(jìn)氣進(jìn)氣壓縮壓縮(排氣排氣)右氣缸右氣缸壓縮壓縮(排氣排氣) 進(jìn)氣進(jìn)氣往復(fù)式壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī)級(jí)差式氣缸級(jí)差式氣缸一 往復(fù)壓縮機(jī)概述一 往復(fù)壓縮機(jī)概述3. 往復(fù)壓縮機(jī)的特點(diǎn)往復(fù)壓縮機(jī)的特點(diǎn)l 排氣壓力與流量的關(guān)系不大，排氣壓力與流量的關(guān)系不大，工作穩(wěn)定性較好；工作穩(wěn)定性較好；l 工作性能與氣體性質(zhì)關(guān)系不大，工作性能與氣體性質(zhì)關(guān)系不大，故適應(yīng)性較強(qiáng)；故適應(yīng)性較強(qiáng)

5、；l 容易達(dá)到較高的壓力；容易達(dá)到較高的壓力；l 熱效率較高；熱效率較高；n 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，易損壞零件較多結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，易損壞零件較多n 氣體吸入和排出是間歇的，容氣體吸入和排出是間歇的，容易引起氣柱及管道的振動(dòng)。易引起氣柱及管道的振動(dòng)。各類壓縮機(jī)的適用范圍各類壓縮機(jī)的適用范圍二 往復(fù)壓縮機(jī)的工作過程 壓縮機(jī)的理論循環(huán)壓縮機(jī)的理論循環(huán) 壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)多級(jí)壓縮多級(jí)壓縮壓縮機(jī)的理論循環(huán)1. 基本概念基本概念一級(jí)：一級(jí)：被壓縮氣體進(jìn)入工作腔完成一次氣體壓縮稱為一級(jí)，被壓縮氣體進(jìn)入工作腔完成一次氣體壓縮稱為一級(jí)，包括進(jìn)氣、壓縮、排氣等過程，也稱為一個(gè)工作循環(huán)。包括進(jìn)氣、壓縮、排氣等過程，

6、也稱為一個(gè)工作循環(huán)。進(jìn)程：進(jìn)程：活塞向活塞向“外止點(diǎn)外止點(diǎn)”運(yùn)動(dòng)時(shí)，稱為進(jìn)程。運(yùn)動(dòng)時(shí)，稱為進(jìn)程?；爻蹋夯爻蹋夯钊蚧钊颉皟?nèi)止點(diǎn)內(nèi)止點(diǎn)”運(yùn)動(dòng)時(shí)，稱為回程。運(yùn)動(dòng)時(shí)，稱為回程。行程：行程：活塞從一個(gè)止點(diǎn)到另一個(gè)止點(diǎn)的距離稱為行程活塞從一個(gè)止點(diǎn)到另一個(gè)止點(diǎn)的距離稱為行程“s”。外止點(diǎn)外止點(diǎn)內(nèi)止點(diǎn)內(nèi)止點(diǎn)u 氣體通過進(jìn)排氣閥時(shí)無壓力損失，進(jìn)、排氣壓力氣體通過進(jìn)排氣閥時(shí)無壓力損失，進(jìn)、排氣壓力沒有波動(dòng)，保持恒定；沒有波動(dòng)，保持恒定；u 在排氣過程終了時(shí)，缸內(nèi)的氣體被全部排出；在排氣過程終了時(shí)，缸內(nèi)的氣體被全部排出；u 工作腔作為一個(gè)孤立體與外界無熱交換；工作腔作為一個(gè)孤立體與外界無熱交換；u 氣體壓縮過程

7、指數(shù)為定值；氣體壓縮過程指數(shù)為定值；u 氣體無泄漏。氣體無泄漏。2. 理論循環(huán)的特征理論循環(huán)的特征壓縮機(jī)的理論循環(huán)壓縮機(jī)的理論循環(huán)4123外止點(diǎn)外止點(diǎn)內(nèi)止點(diǎn)內(nèi)止點(diǎn)4 1：進(jìn)氣過程：進(jìn)氣過程1 2：壓縮過程：壓縮過程2 3：排氣過程：排氣過程理論工作循環(huán)過程：理論工作循環(huán)過程：壓容圖壓容圖3. 理論工作循環(huán)過程理論工作循環(huán)過程壓縮機(jī)的理論循環(huán)4. 理論循環(huán)的壓縮功理論循環(huán)的壓縮功（1）理論進(jìn)氣量）理論進(jìn)氣量V1和行程容積和行程容積VS壓縮機(jī)的理論循環(huán)（2）指示功（循環(huán)消耗的外功）指示功（循環(huán)消耗的外功）Wi21212211ppVViVdppdVVpVpW1111211kkippkkVpW絕熱壓縮

8、理論循環(huán)指示功：絕熱壓縮理論循環(huán)指示功：等溫壓縮理論循環(huán)指示功：等溫壓縮理論循環(huán)指示功：1211lnppVpWi多變壓縮理論循環(huán)指示功：多變壓縮理論循環(huán)指示功：1111211mmippmmVpW其中，其中，K為絕熱指數(shù)為絕熱指數(shù)其中，其中，m為過程指數(shù)為過程指數(shù) 從壓縮機(jī)的功耗看：等溫壓縮過程的功耗最少，絕熱從壓縮機(jī)的功耗看：等溫壓縮過程的功耗最少，絕熱壓縮的功耗最多。壓縮的功耗最多?！啊北硎就饨缱鞴Ρ硎就饨缱鞴 任何工作腔都存在余隙容積；任何工作腔都存在余隙容積；壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)1. 實(shí)際循環(huán)的特點(diǎn)實(shí)際循環(huán)的特點(diǎn)（容積系數(shù)）（容積系數(shù)）排氣閥排氣閥余隙容積余隙容積氣缸蓋氣缸蓋進(jìn)氣閥進(jìn)氣閥活

9、塞環(huán)活塞環(huán)氣缸氣缸P2P1l 余隙容積余隙容積V0：活塞在止點(diǎn)時(shí)，氣：活塞在止點(diǎn)時(shí)，氣缸中殘留氣體所占的壓縮腔容積缸中殘留氣體所占的壓縮腔容積余隙容積包括：余隙容積包括：l 活塞與氣缸的間隙容積；活塞與氣缸的間隙容積；l 氣閥片的通道容積；氣閥片的通道容積；l 活塞頂部至第一活塞環(huán)間的容積活塞頂部至第一活塞環(huán)間的容積u氣體流經(jīng)進(jìn)排氣閥和管道時(shí)必然有摩擦，由此產(chǎn)生氣體流經(jīng)進(jìn)排氣閥和管道時(shí)必然有摩擦，由此產(chǎn)生壓力損失；壓力損失；壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)1. 實(shí)際循環(huán)的特點(diǎn)實(shí)際循環(huán)的特點(diǎn)（壓力系數(shù)）（壓力系數(shù)）l 進(jìn)氣時(shí)，氣缸內(nèi)壓力進(jìn)氣時(shí)，氣缸內(nèi)壓力P一般一般低于進(jìn)氣管道壓力低于進(jìn)氣管道壓力P1;l 排氣時(shí)

10、，氣缸內(nèi)排氣壓力排氣時(shí)，氣缸內(nèi)排氣壓力P高于排氣管道壓力高于排氣管道壓力P2;u 氣體與各接觸壁間存在溫差，導(dǎo)致不斷有熱量吸入氣體與各接觸壁間存在溫差，導(dǎo)致不斷有熱量吸入和放出；和放出；壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)1. 實(shí)際循環(huán)的特點(diǎn)實(shí)際循環(huán)的特點(diǎn)（溫度系數(shù)）（溫度系數(shù)）l 進(jìn)氣時(shí)，氣體溫度低于氣缸壁，氣體吸熱進(jìn)氣時(shí)，氣體溫度低于氣缸壁，氣體吸熱;l 壓縮過程中，吸熱壓縮壓縮過程中，吸熱壓縮 絕熱壓縮絕熱壓縮 放熱壓縮放熱壓縮l 排氣時(shí)，排氣時(shí)，氣體溫度高于氣缸壁，氣體放熱。氣體溫度高于氣缸壁，氣體放熱。u 氣缸容積不可能絕對(duì)密封；氣缸容積不可能絕對(duì)密封； 漏氣：漏氣：進(jìn)、排氣閥；活塞環(huán)與氣缸壁間；填料密

11、封進(jìn)、排氣閥；活塞環(huán)與氣缸壁間；填料密封u 閥室容積不是無限大。閥室容積不是無限大。 進(jìn)排氣系統(tǒng)：進(jìn)排氣系統(tǒng)：進(jìn)氣過程壓力逐漸降低；排氣過程壓力逐漸升高進(jìn)氣過程壓力逐漸降低；排氣過程壓力逐漸升高（泄漏系數(shù)）（泄漏系數(shù)）壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)實(shí)際工作循環(huán)過程：實(shí)際工作循環(huán)過程：c d：膨脹過程：膨脹過程d a：進(jìn)氣過程：進(jìn)氣過程a b：壓縮過程：壓縮過程b c：排氣過程：排氣過程2. 實(shí)際工作循環(huán)過程實(shí)際工作循環(huán)過程實(shí)際循環(huán)的進(jìn)氣量一定少于理論循環(huán)進(jìn)氣量。實(shí)際循環(huán)的進(jìn)氣量一定少于理論循環(huán)進(jìn)氣量。壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)3. 實(shí)際循環(huán)的進(jìn)、排氣量實(shí)際循環(huán)的進(jìn)、排氣量（1）容積系數(shù)）容積系數(shù)v存在余隙容積存在余隙

12、容積V0111111112011mmSSSSVppVVVVVV其中：其中：V0/VS；相對(duì)余隙容積；相對(duì)余隙容積 p2/p1；名義壓力比；名義壓力比 m：膨脹指數(shù)：膨脹指數(shù)容積系數(shù)容積系數(shù)v是小于是小于1的系數(shù)，表征了余隙容積對(duì)氣缸吸氣能力的影響的系數(shù)，表征了余隙容積對(duì)氣缸吸氣能力的影響壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)（2）壓力系數(shù)）壓力系數(shù)p進(jìn)、排氣閥有壓力損失進(jìn)、排氣閥有壓力損失111ppppaap影響壓力系數(shù)的主要因素：影響壓力系數(shù)的主要因素： l 吸氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的彈簧力吸氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的彈簧力l 進(jìn)氣管道中的壓力波動(dòng)進(jìn)氣管道中的壓力波動(dòng)（3）溫度系數(shù)）溫度系數(shù)T 氣體與工作腔壁有熱交換氣體與

13、工作腔壁有熱交換pa：進(jìn)氣結(jié)束時(shí)工作腔內(nèi)的壓力：進(jìn)氣結(jié)束時(shí)工作腔內(nèi)的壓力l 該級(jí)的壓力比；該級(jí)的壓力比；l 氣體的性質(zhì)及氣缸的冷卻程度。氣體的性質(zhì)及氣缸的冷卻程度。影響溫度系數(shù)的主要因素：影響溫度系數(shù)的主要因素：aTTT1Ta：進(jìn)氣結(jié)束時(shí)工作腔內(nèi)的溫度：進(jìn)氣結(jié)束時(shí)工作腔內(nèi)的溫度壓力系數(shù)壓力系數(shù)p表示壓力降低對(duì)進(jìn)氣量減小的影響程度。表示壓力降低對(duì)進(jìn)氣量減小的影響程度。溫度系數(shù)溫度系數(shù)T表示進(jìn)入氣缸的氣體由于吸熱膨脹而使進(jìn)氣量減小的程度。表示進(jìn)入氣缸的氣體由于吸熱膨脹而使進(jìn)氣量減小的程度。壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)SSSTpVSVVV（4）泄漏系數(shù)）泄漏系數(shù)l 氣缸并非絕對(duì)密封氣缸并非絕對(duì)密封l 有油潤滑壓

14、縮機(jī)一般取有油潤滑壓縮機(jī)一般取0.900.98l 無油潤滑壓縮機(jī)一般取無油潤滑壓縮機(jī)一般取0.850.95（5）實(shí)際循環(huán)進(jìn)氣量）實(shí)際循環(huán)進(jìn)氣量VS和排氣量和排氣量Vd其中：其中： ，稱為排氣系數(shù)，稱為排氣系數(shù)lTpV氣缸的活塞環(huán)；氣閥；填料密封氣缸的活塞環(huán)；氣閥；填料密封主要的泄漏部位：主要的泄漏部位：TpVS其中：其中： ，稱為吸氣系數(shù)，稱為吸氣系數(shù)SSlTpVdVVV壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán)4. 實(shí)際循環(huán)指示功實(shí)際循環(huán)指示功Wi其中：其中：s,0：進(jìn)氣相對(duì)壓力損失和總的相對(duì)壓力損失：進(jìn)氣相對(duì)壓力損失和總的相對(duì)壓力損失1111101nnsVsinnVpW對(duì)理想氣體對(duì)理想氣體ds0對(duì)實(shí)際氣體對(duì)實(shí)際氣體

15、12110121111ZZZnnVpWnnsVsi注：實(shí)際氣體的指示功也可由注：實(shí)際氣體的指示功也可由P-V圖直接近似計(jì)算。圖直接近似計(jì)算。11111ppppps22222pppppd（查圖（查圖2-14確定）確定）1. 多級(jí)壓縮的定義多級(jí)壓縮的定義 多級(jí)壓縮是將氣體的壓縮過程分若干級(jí)進(jìn)行，并在多級(jí)壓縮是將氣體的壓縮過程分若干級(jí)進(jìn)行，并在每級(jí)壓縮之后導(dǎo)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻。每級(jí)壓縮之后導(dǎo)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻。P1P2多級(jí)壓縮L型型氮氮?dú)錃錃鈿鈮簤嚎s縮機(jī)機(jī)多級(jí)壓縮2. 多級(jí)壓縮的優(yōu)缺點(diǎn)多級(jí)壓縮的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：級(jí)數(shù)過多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；級(jí)間管路增加，阻力損失增級(jí)數(shù)過多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；級(jí)間管路增加，阻力損

16、失增加，功耗增加；操作與維修困難等。加，功耗增加；操作與維修困難等。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：u 節(jié)省壓縮氣體的指示功；節(jié)省壓縮氣體的指示功；u 可以降低排氣溫度；可以降低排氣溫度； 排氣溫度：排氣溫度：u 可以提高容積系數(shù)可以提高容積系數(shù)v ；u 可以降低活塞力?？梢越档突钊?。mmsdTT1多級(jí)壓縮3. 級(jí)數(shù)的選擇級(jí)數(shù)的選擇u 大、中型壓縮機(jī)：以大、中型壓縮機(jī)：以最省功最省功為原則；為原則；u 小型壓縮機(jī)：以每級(jí)允許的小型壓縮機(jī)：以每級(jí)允許的排氣溫度或結(jié)構(gòu)緊湊排氣溫度或結(jié)構(gòu)緊湊為原則；為原則；u 特殊氣體（易燃易爆等）：取決于每級(jí)允許的特殊氣體（易燃易爆等）：取決于每級(jí)允許的排氣溫度排氣溫度；往復(fù)壓縮機(jī)

17、級(jí)數(shù)與終壓間的關(guān)系往復(fù)壓縮機(jī)級(jí)數(shù)與終壓間的關(guān)系1234級(jí)數(shù)級(jí)數(shù)0.310.661.4153.640終壓終壓MPa5615100780150多級(jí)壓縮最佳級(jí)數(shù)：最佳級(jí)數(shù)：從省功角度從省功角度整個(gè)機(jī)器的整個(gè)機(jī)器的等溫指示效率等溫指示效率最高最高 參見圖參見圖（219）4. 壓力比的分配壓力比的分配ZtZsdipp其中，其中，Z：壓縮機(jī)級(jí)數(shù)；：壓縮機(jī)級(jí)數(shù)；pd 和和ps分別為排、進(jìn)氣壓力。分別為排、進(jìn)氣壓力。注意：注意：實(shí)際中，為了平衡活塞力，可適當(dāng)調(diào)整等壓比原則；實(shí)際中，為了平衡活塞力，可適當(dāng)調(diào)整等壓比原則； 為增加進(jìn)氣量，第一級(jí)壓力比可取小些；為增加進(jìn)氣量，第一級(jí)壓力比可取小些； 為方便氣量調(diào)節(jié)，

18、最末一級(jí)也取小些。為方便氣量調(diào)節(jié)，最末一級(jí)也取小些。 多級(jí)壓縮過程中，常取等壓比原則分配壓力比。則各級(jí)多級(jí)壓縮過程中，常取等壓比原則分配壓力比。則各級(jí)壓力比為：壓力比為： 在理想條件下，對(duì)多級(jí)壓縮機(jī)，取各級(jí)壓力比相等即為在理想條件下，對(duì)多級(jí)壓縮機(jī)，取各級(jí)壓力比相等即為省功的最佳壓力比。省功的最佳壓力比。（證明過程參見相關(guān)參考書）（證明過程參見相關(guān)參考書）多級(jí)壓縮三三 熱力性能三三 熱力性能1. 吸、排氣壓力吸、排氣壓力定義定義吸氣壓力吸氣壓力壓縮機(jī)第一級(jí)吸入管道處的氣體壓力；壓縮機(jī)第一級(jí)吸入管道處的氣體壓力；排氣壓力排氣壓力壓縮機(jī)末級(jí)排出接管處的氣體壓力。壓縮機(jī)末級(jí)排出接管處的氣體壓力。注意：

19、注意：u 壓縮機(jī)銘牌上的排氣壓力指的是額定值；壓縮機(jī)銘牌上的排氣壓力指的是額定值；u 壓縮機(jī)的實(shí)際吸、排氣壓力可以在較大允許范圍內(nèi)變化；壓縮機(jī)的實(shí)際吸、排氣壓力可以在較大允許范圍內(nèi)變化；u 吸氣壓力一般與工作過程無關(guān)，實(shí)際排氣壓力則由排氣系統(tǒng)的壓力吸氣壓力一般與工作過程無關(guān)，實(shí)際排氣壓力則由排氣系統(tǒng)的壓力（即（即“背壓背壓”）決定；）決定；u 注意區(qū)別壓縮機(jī)的注意區(qū)別壓縮機(jī)的“排氣壓力排氣壓力”和和“級(jí)間壓力級(jí)間壓力”。2. 排氣溫度排氣溫度定義定義 壓縮機(jī)的排氣溫度壓縮機(jī)的排氣溫度是指壓縮機(jī)末級(jí)排出氣體的溫度，是指壓縮機(jī)末級(jí)排出氣體的溫度，應(yīng)在末級(jí)氣缸排氣法蘭接管處測(cè)得。應(yīng)在末級(jí)氣缸排氣法蘭

20、接管處測(cè)得。各級(jí)的排氣溫度各級(jí)的排氣溫度應(yīng)在應(yīng)在相應(yīng)級(jí)的排氣管處測(cè)得。相應(yīng)級(jí)的排氣管處測(cè)得。mmTT112每一級(jí)的排氣溫度計(jì)算：每一級(jí)的排氣溫度計(jì)算：注意：注意：u 要了解限制排氣溫度的必要性：要了解限制排氣溫度的必要性： 保證良好的潤滑，避免保證良好的潤滑，避免“積炭積炭”；考慮氣體自身性質(zhì)；考慮氣體自身性質(zhì)。u 可通過加強(qiáng)氣缸的冷卻、降低過程指數(shù)可通過加強(qiáng)氣缸的冷卻、降低過程指數(shù)m或壓力比或壓力比降低排氣溫度。降低排氣溫度。u 注意區(qū)分注意區(qū)分“排氣溫度排氣溫度”和和“壓縮終了溫度壓縮終了溫度”。三三 熱力性能三三 熱力性能3. 容積流量（排氣量）容積流量（排氣量）定義定義 容積流量通常是

21、指容積流量通常是指單位時(shí)間單位時(shí)間內(nèi)壓縮機(jī)最后一級(jí)排出的內(nèi)壓縮機(jī)最后一級(jí)排出的氣體，換算到氣體，換算到第一級(jí)進(jìn)口壓力和溫度第一級(jí)進(jìn)口壓力和溫度時(shí)的氣體容積值，單時(shí)的氣體容積值，單位為位為m3/min或或m3/h ；通常用；通常用qv表示。表示。注意：注意：u 計(jì)算容積流量時(shí)，對(duì)于實(shí)際氣體要考慮其壓縮性系數(shù)；計(jì)算容積流量時(shí)，對(duì)于實(shí)際氣體要考慮其壓縮性系數(shù)；u 折算容積流量時(shí)，要將中途折算容積流量時(shí)，要將中途分離分離出去的氣體（水分）體積加進(jìn)去，出去的氣體（水分）體積加進(jìn)去，而將中途而將中途添加添加進(jìn)的氣體體積扣除。進(jìn)的氣體體積扣除。u 容積流量并不真正反映壓縮機(jī)的供氣能力。容積流量并不真正反映壓

22、縮機(jī)的供氣能力。u 壓縮機(jī)銘牌上的容積流量指的是額定工況時(shí)的容積流量。壓縮機(jī)銘牌上的容積流量指的是額定工況時(shí)的容積流量。三三 熱力性能容積流量的計(jì)算公式容積流量的計(jì)算公式1其中，其中，qvd：末級(jí)排出的氣體量，：末級(jí)排出的氣體量， m3/min； 下標(biāo)下標(biāo)s1 ：第：第1 1級(jí)進(jìn)口狀態(tài)下的壓力和溫度；級(jí)進(jìn)口狀態(tài)下的壓力和溫度； 下標(biāo)下標(biāo)d：末級(jí)狀態(tài)下的壓力和溫度；：末級(jí)狀態(tài)下的壓力和溫度； Z：壓縮性系數(shù)，對(duì)理想氣體值為：壓縮性系數(shù)，對(duì)理想氣體值為1； qv：分離的水分換算到第：分離的水分換算到第1級(jí)進(jìn)口狀態(tài)的容積流量，級(jí)進(jìn)口狀態(tài)的容積流量， m3/min； qvc：中途除掉的氣體換算到中途除

23、掉的氣體換算到第第1級(jí)進(jìn)口狀態(tài)的容積流量，級(jí)進(jìn)口狀態(tài)的容積流量， m3/min； 若為加入的氣體，則取負(fù)值。若為加入的氣體，則取負(fù)值。三三 熱力性能容積流量的計(jì)算公式容積流量的計(jì)算公式2nVnVqlTPVSlSV1111111其中，其中，VS1：第一級(jí)氣缸的行程容積，：第一級(jí)氣缸的行程容積， m3； ：第一級(jí)氣缸的容積系數(shù)；：第一級(jí)氣缸的容積系數(shù)； ：第一級(jí)氣缸的壓力系數(shù)第一級(jí)氣缸的壓力系數(shù)； ：第一級(jí)氣缸的溫度系數(shù)第一級(jí)氣缸的溫度系數(shù)； ：第一級(jí)氣缸的泄漏系數(shù)第一級(jí)氣缸的泄漏系數(shù)； n：壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速， r/min。1V1P1T1l三三 熱力性能4. 供氣量（標(biāo)準(zhǔn)容積流量）供氣量（

24、標(biāo)準(zhǔn)容積流量）定義定義 將容積流量折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（將容積流量折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（1.013105Pa，0）時(shí)）時(shí)的的干氣干氣容積值，稱為供氣量或標(biāo)準(zhǔn)容積流量。容積值，稱為供氣量或標(biāo)準(zhǔn)容積流量。供氣量與容積流量的關(guān)系：供氣量與容積流量的關(guān)系：其中，其中， qv：壓縮機(jī)的容積流量壓縮機(jī)的容積流量，m3/min； P0、T0和和 Ps1、Ts1 ：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)及進(jìn)口狀態(tài)的壓力和溫度；：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)及進(jìn)口狀態(tài)的壓力和溫度； ：相對(duì)濕度；：相對(duì)濕度； PSa1：進(jìn)氣溫度下的水蒸氣的飽和蒸汽壓。：進(jìn)氣溫度下的水蒸氣的飽和蒸汽壓。5. 各級(jí)工作容積的確定各級(jí)工作容積的確定nqVVVS11其中，其中，qv：壓縮機(jī)的容積流

25、量，：壓縮機(jī)的容積流量，m3/min； v1 ：第一級(jí)的容積效率；：第一級(jí)的容積效率；n：壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，：壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min第一級(jí)的工作容積為：第一級(jí)的工作容積為：任意任意i 級(jí)的工作容積為：級(jí)的工作容積為：其中，下標(biāo)其中，下標(biāo)1和和i分別表示壓縮機(jī)的第分別表示壓縮機(jī)的第1級(jí)和第級(jí)和第i 級(jí)；級(jí)； c c ：任意：任意 i 級(jí)前的級(jí)前的抽氣系數(shù)抽氣系數(shù)，若無抽氣工藝時(shí)值為，若無抽氣工藝時(shí)值為1 1； ：任意：任意 i 級(jí)級(jí)析水系數(shù)析水系數(shù)； ZS：壓縮性系數(shù)，對(duì)理想氣體值為：壓縮性系數(shù)，對(duì)理想氣體值為1三三 熱力性能111SSVcSSVSZZTTppnqViiiiiii三三 熱力性能6. 功率功率軸功：軸功：即主軸需要的總功，是直接用于壓縮氣體的指示功和用于克服機(jī)即主軸需要的