氣體或蒸汽壓縮循環(huán)課件

第3篇熱力學(xué)典型工程應(yīng)用

Typicalengineeringthermodynamics

第3篇熱力學(xué)典型工程應(yīng)用

Typicalengineer1本篇重點對典型熱力循環(huán)（氣體壓縮循環(huán)、蒸汽動力循環(huán)、氣體動力循環(huán)、制冷循環(huán)）、氣體與蒸汽的可逆流動、熱力學(xué)基本理論在化學(xué)過程的應(yīng)用等與人們生產(chǎn)生活息息相關(guān)的熱力學(xué)典型工程應(yīng)用實例進(jìn)行了闡述。本篇重點對典型熱力循環(huán)（氣體壓縮循環(huán)、蒸汽動力循環(huán)、氣體動力2Gasorvaporcompressioncycle第7章氣體或蒸汽壓縮循環(huán)

Gasorvaporcompressioncycle3壓氣機：用來壓縮氣體的設(shè)備。氣體經(jīng)壓氣機消耗機械能被壓縮，壓力升高，稱為壓縮氣體。壓縮氣體用途：各種氣動機械的動力、顆粒物料氣力輸送、大中型內(nèi)燃機的高壓空氣啟動，冶金爐鼓風(fēng)、高壓氧艙、制冷工程以及化學(xué)工業(yè)中對氣體或蒸汽的壓縮等。壓氣機：用來壓縮氣體的設(shè)備。4壓氣機的作用及分類工作原理及構(gòu)造活塞式(往復(fù)式)離心式軸流式葉輪式壓力范圍通風(fēng)機鼓風(fēng)機壓縮機引射式穩(wěn)定流動壓縮循環(huán)為開式循環(huán)壓氣機的作用及分類工作原理及構(gòu)造活塞式(往復(fù)式)離心式軸流式57-1活塞式氣體壓縮循環(huán)

7-1活塞式氣體壓縮循環(huán)67.1.1單級活塞式氣體壓縮循環(huán)

7.1.1單級活塞式氣體壓縮循環(huán)7特點：流量小，增壓比π(π

=p2／p1)大儲氣罐軸功AB三個階段：吸氣過程，壓縮過程，排氣過程理論壓氣過程：忽略余隙容積，可逆，無壓力損失65（1）工作原理1.絕熱壓縮2.定溫壓縮3.多變壓縮特點：流量小，增壓比π(π=p2／p1)大儲氣罐軸功AB8(2)氣體壓縮循環(huán)的理論耗功

過程f-1,2-g：氣體被吸入或排出氣缸的質(zhì)量遷移過程，熱力狀態(tài)不發(fā)生變化；1-2：閉口系統(tǒng)的壓縮熱力過程65壓縮過程耗功ws：∫pdv壓縮循環(huán)技術(shù)功wt：∫-vdp(2)氣體壓縮循環(huán)的理論耗功過程f-1,2-g：氣體被吸9●特別快，來不及換熱●特別慢，熱全散走●實際壓氣過程

壓縮過程分類sTn●特別快，來不及換熱●特別慢，熱全散走●實際壓氣過程壓縮過10三種壓氣過程理論耗功的計算Wc.T

=-Wt

=△H-QTWc.n

=△H-QnWc.s=-Wt

=△H-Qs=H2.s-H1=H2.s-H2.T=Qj-2T-2s-n-j定壓定溫定壓三種壓氣過程理論耗功的計算Wc.T=-Wt=△H-11三種壓氣過程的參數(shù)關(guān)系三種壓氣過程的參數(shù)關(guān)系12某單級活塞式壓氣機每小時吸入的空氣量V1=140m3/h，吸入空氣的狀態(tài)參數(shù)是p1=0.1MPa、t1=27℃，輸出空氣的壓力p2=0.6MPa。試按下列三種情況計算壓氣機所需要的理想功率（以kW表示）：①定溫壓縮；②絕熱壓縮（設(shè)κ=1.4）；③多變壓縮（設(shè)n=1.2）。解:(1)定溫壓縮(2)絕熱壓縮(3)多變壓縮某單級活塞式壓氣機每小時吸入的空氣量V1=14013[解]①多變指數(shù)根據(jù)p1V1n=p2V2n，可得：

空氣為p1=1bar，T1=323K，V1=0.1m3，按多變過程壓縮至p2=8bar，V2=0.02m3。試求：①多變指數(shù)；②壓氣機消耗功；③壓縮終點空氣溫度；④壓縮過程中傳出的熱量。例題7.1[解]①多變指數(shù)空氣為p1=1bar，T1=323K，V14②壓氣機的耗功=1.292(8×0.02-1×0.1)×105/(1.292-1)=26.548kJ③壓縮終溫根據(jù)p1V1n=p2V2n，可得：

②壓氣機的耗功15④壓縮過程傳熱量根據(jù)題設(shè)可知空氣質(zhì)量m為：根據(jù)能量方程，有：=0.108×1.004(516.8-323)-26.548=-5.534kJ④壓縮過程傳熱量167.1.2余隙容積對氣體壓縮循環(huán)的影響

7.1.2余隙容積對氣體壓縮循環(huán)的影響17為了運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，避免活塞與進(jìn)排氣閥碰撞，留有空隙，稱為余隙容積Vc壓縮過程排氣，狀態(tài)未變殘留氣體膨脹進(jìn)新氣，狀態(tài)未變余隙比：工程上一般＝0.03~0.0812233441V3V1V4Vp為了運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，避免活塞與進(jìn)排氣閥碰撞，留有空隙，稱為余隙容積18余隙容積影響活塞排量研究VC對排氣量和Ws的影響新氣量產(chǎn)氣量有效吸氣量V3V1V4余隙容積影響活塞排量研究VC對排氣量和Ws的影響新氣量有效19VC對產(chǎn)氣量的影響容積效率V3V1V4π

=p2／p1增壓比VC對產(chǎn)氣量的影響容積效率V3V1V4π=p2／p1增壓20VC對產(chǎn)氣量的影響討論：（1）p2/p1→，σ↑,ηv↓

（2）σ

和n→，p2/p1↑ηv↓,情況極限ηv=0。

容積效率VC對產(chǎn)氣量的影響討論：（1）p2/p1→，σ↑,ηv21VC對理論耗功的影響設(shè)12和43兩過程n相同功＝面積12341＝面積12561－面積43564余隙對耗功不影響，但會影響容積效率。VC對理論耗功的影響設(shè)12和43兩過程n相同功＝面積1222三臺空氣壓縮機的余隙容積比均為6%，進(jìn)氣狀態(tài)均為0.1MPa，27℃，出口壓力為0.5MPa，但壓縮過程的指數(shù)分別為：n1=1.4、n2=1.25、n3=1,試求各壓氣機的容積效率（假設(shè)膨脹過程的指數(shù)和壓縮過程相同）。解：三臺空氣壓縮機的余隙容積比均為6%，進(jìn)氣狀態(tài)均為0.1MPa23某單級活塞式壓氣機，其增壓比為7，活塞排量為0.009m3

，余隙比為0.06轉(zhuǎn)速為750r/min(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))，壓縮過程多變指數(shù)為1.3。求（1）容積效率；（2）生產(chǎn)量（kg/h）；（3）理論消耗功率（kW）；（4）壓縮過程中放出的熱量。已知吸入空氣參數(shù)為p1=0.1MPa，t1=20℃，cv=0.718kJ/(k·kg)。解：由題意Vh=0.009m3，π=7，σ=0.06，

n=1.3（1）容積效率（2）生產(chǎn)量某單級活塞式壓氣機，其增壓比為7，活塞排量為0.009m324（3）（4）（3）（4）257.1.3氣體多級壓縮及級間冷卻減小氣體壓縮過程中多變指數(shù)n：（1）水套冷卻（2）多級壓縮及級間冷卻低壓氣缸等溫線7.1.3氣體多級壓縮及級間冷卻減小氣體壓縮過程中多變指數(shù)n26多級壓縮及級間冷卻裝置多級壓縮及級間冷卻裝置27兩級壓縮中間冷卻分析存在最佳中間壓力使兩個氣缸中所消耗的功的總和最小

省功兩級壓縮中間冷卻分析存在最佳中間壓力使兩個氣缸中所消耗的功的28最佳增壓比的推導(dǎo)

省功最佳增壓比的推導(dǎo)省功29最佳增壓比的推導(dǎo)

省功欲求wc最小值→最有利中間壓力最佳增壓比的推導(dǎo)省功欲求wc最小值→最有利中間壓力30最佳增壓比的推導(dǎo)

省功ws最小值最佳增壓比可證明若m級最佳增壓比的推導(dǎo)省功ws最小值最佳增壓比可證明31分級壓縮的優(yōu)點1潤滑油要求t<160~180℃,高壓壓氣機必須分級分級壓縮的優(yōu)點1潤滑油要求t<160~180℃,高壓壓氣機32分級壓縮優(yōu)點21.各級氣缸的壓縮終了最高溫度相等(T2=T3)2.各級所消耗的壓縮功相等(wc.1=wc.2)

省功z級壓縮軸功：wc=zwc.1分級壓縮優(yōu)點21.各級氣缸的壓縮終了最高溫度相等(T2=T3333.每級向外散出的熱量相等，而且每級的中間冷卻器向外散出的熱量也相等。4.分級壓縮對提高容積效率有利，在每一級中升壓比縮小，其容積效率比不分級時大。評價指標(biāo):1.采取冷卻措施：壓氣機的定溫效率2.不采取冷卻措施：絕熱壓縮效率3.每級向外散出的熱量相等，而且每級的中間冷卻器向外散出的熱34一臺兩級壓氣機示功圖如圖

所示，若此壓氣機吸入空氣的溫度是t1=17℃，壓力p1=0.1MPa，壓氣機將空氣壓縮到p3=2.5MPa。壓氣機的生產(chǎn)量為500m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下），兩個氣缸中的壓縮過程均按多變指數(shù)n=1.25進(jìn)行。以壓氣機所需要的功量最小作為條件，試求：（1）空氣在低壓氣缸中被壓縮后所達(dá)到的壓力p2；（2）壓氣機中氣體被壓縮后的最高溫度t2

和t3；（3）設(shè)壓氣機轉(zhuǎn)速為250rpm，每個氣缸在每個進(jìn)氣沖程中吸入的空氣體積V1

和V2;（4）每級壓氣機中每小時所消耗的功W1

和W2，以及壓氣所消耗的總功W；（5）空氣在中間冷卻器及兩級氣缸中放出的熱量（kJ/h）。一臺兩級壓氣機示功圖如圖所示，若此壓氣機吸入空氣的溫度是t35（1）（2）壓氣機中空氣被壓縮后最高溫度（3）每小時吸氣量每轉(zhuǎn)一圈吸入空氣體積（1）（2）壓氣機中空氣被壓縮后最高溫度（3）每小時吸氣量36（4）壓氣機耗功（5）（4）壓氣機耗功（5）37例題7.2

實驗室需要壓力p2=6.0MPa的壓縮空氣，應(yīng)采用一級壓縮還是兩級壓縮？若采用兩級壓縮，最佳中間壓力p應(yīng)為多少？設(shè)大氣壓力p1=0.1MPa，大氣溫度T1=293K，n=1.25采用中冷器將壓縮空氣冷卻到初溫，求壓縮終了空氣的溫度T2’。[解]采用一級壓縮還是二級壓縮，決定于壓縮終溫是否超過了規(guī)定值。如采用了一級壓縮，則終了溫度T2為：例題7.2

實驗室需要壓力p2=6.0MPa的壓縮空氣，應(yīng)采38顯然超過了潤滑油允許溫度，所以應(yīng)采用兩級壓縮中間冷卻。最佳中間壓力p為：

兩級壓縮后的終溫T2/則為：顯然超過了潤滑油允許溫度，所以應(yīng)采用兩級壓縮中間冷卻。397.2葉輪式氣體壓縮循環(huán)

7.2葉輪式氣體壓縮循環(huán)

40葉輪式壓氣機簡介

活塞式壓氣機優(yōu)、缺點：缺點：單位時間內(nèi)產(chǎn)氣量小轉(zhuǎn)速不高，間歇性吸氣與排氣，余隙容積的影響優(yōu)點：轉(zhuǎn)速高；連續(xù)吸，排氣，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；沒有余隙影響；排氣量大缺點：每級壓比不高；摩擦損耗大葉輪式式壓氣機特點：優(yōu)點：壓縮比高葉輪式壓氣機簡介

活塞式壓氣機優(yōu)、缺點：缺點：單位時間內(nèi)產(chǎn)氣41離心式壓縮機Centrifugalcompressor軸流式壓縮機axial-flowcompressor分類

螺旋槳壓氣機燃燒室氣輪機蝸輪減速器離心式壓縮機軸流式壓縮機分類

螺旋槳壓氣機燃燒室氣輪機蝸輪減42理想氣體壓縮實際過程和水蒸氣的壓縮實際過程

理論耗功實際耗功實際多耗功理想氣體壓縮實際過程和水蒸氣的壓縮實際過程理論耗功實際耗功437.3氣體壓縮效率

7.3氣體壓縮效率

44理想氣體（比熱容定值）的絕熱內(nèi)效率絕熱內(nèi)效率adiabatic

internal

efficiency氣壓機的定溫效率為什么熱力過程要接近定溫壓縮？理想氣體（比熱容定值）絕熱內(nèi)效率adiabatic

inte45例題7.3葉輪式壓縮機，氮氣進(jìn)口參數(shù)為p1=97.2kPa，T1=473K，出口壓力p2=311.11kPa，進(jìn)口處氮氣流量qv=113.3m3/min，絕熱壓縮效率cs=0.80，略去進(jìn)出口動能差和位能差。已知氮氣cp=1.038kJ/(kg?K)，Rg=0.297kJ/(kg?K)，k=1.4。求：①1min內(nèi)壓氣機可逆絕熱壓縮的耗功量；②1min內(nèi)實際耗功量；③1min內(nèi)由于不可逆而多耗功wc；④若T0=290K，求1min內(nèi)做功能力損失AL。例題7.3葉輪式壓縮機，氮氣進(jìn)口參數(shù)為p1=97.2kPa46[解]①根據(jù)題設(shè)，可知壓縮終溫T2可表示為：氮氣進(jìn)口比容v1為：

則氮氣進(jìn)口質(zhì)量流量為故1min內(nèi)壓氣機可逆絕熱壓縮的耗功量Wcs為：②1min內(nèi)實際耗功量Wcs/為：[解]①根據(jù)題設(shè)，可知壓縮終溫T2可表示為：氮氣進(jìn)口比容v47③1min內(nèi)由于不可逆而多耗功wc：

wc=Wcs/-Wcs=18.973-15.178=3.795kJ④若T0=290K，求1min內(nèi)做功能力損失AL為：

按絕熱壓縮效率定義，對于理想氣體，實際壓縮終溫T2/為：故氣體絕熱壓縮過程熵變ΔS12為：=126.6[1.038×ln(437.4/293)-0.297×ln(311.11/97.2)]=8.9099kJ/K1min內(nèi)做功能力損失AL=T0×ΔSiso=T0×ΔS12=293×8.9099=2610.6kJ③1min內(nèi)由于不可逆而多耗功wc：wc=Wcs/-48第7章氣體或蒸汽壓縮循環(huán)課件49單級活塞式壓氣機圖儲氣罐軸功AB單級活塞式壓氣機圖儲氣罐軸功AB50離心式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)升壓幅度小，結(jié)構(gòu)簡單。風(fēng)機實體照片離心式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)升壓幅度小，結(jié)構(gòu)簡單。風(fēng)機實體照片51大型離心式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)大型離心式風(fēng)機的結(jié)構(gòu)52軸流式壓氣機的結(jié)構(gòu)流量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。普遍使用在航空，輪船，化工軸流式壓氣機的結(jié)構(gòu)流量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。53第3篇熱力學(xué)典型工程應(yīng)用

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第3篇熱力學(xué)典型工程應(yīng)用

Typicalengineer54本篇重點對典型熱力循環(huán)（氣體壓縮循環(huán)、蒸汽動力循環(huán)、氣體動力循環(huán)、制冷循環(huán)）、氣體與蒸汽的可逆流動、熱力學(xué)基本理論在化學(xué)過程的應(yīng)用等與人們生產(chǎn)生活息息相關(guān)的熱力學(xué)典型工程應(yīng)用實例進(jìn)行了闡述。本篇重點對典型熱力循環(huán)（氣體壓縮循環(huán)、蒸汽動力循環(huán)、氣體動力55Gasorvaporcompressioncycle第7章氣體或蒸汽壓縮循環(huán)

Gasorvaporcompressioncycle56壓氣機：用來壓縮氣體的設(shè)備。氣體經(jīng)壓氣機消耗機械能被壓縮，壓力升高，稱為壓縮氣體。壓縮氣體用途：各種氣動機械的動力、顆粒物料氣力輸送、大中型內(nèi)燃機的高壓空氣啟動，冶金爐鼓風(fēng)、高壓氧艙、制冷工程以及化學(xué)工業(yè)中對氣體或蒸汽的壓縮等。壓氣機：用來壓縮氣體的設(shè)備。57壓氣機的作用及分類工作原理及構(gòu)造活塞式(往復(fù)式)離心式軸流式葉輪式壓力范圍通風(fēng)機鼓風(fēng)機壓縮機引射式穩(wěn)定流動壓縮循環(huán)為開式循環(huán)壓氣機的作用及分類工作原理及構(gòu)造活塞式(往復(fù)式)離心式軸流式587-1活塞式氣體壓縮循環(huán)

7-1活塞式氣體壓縮循環(huán)597.1.1單級活塞式氣體壓縮循環(huán)

7.1.1單級活塞式氣體壓縮循環(huán)60特點：流量小，增壓比π(π

=p2／p1)大儲氣罐軸功AB三個階段：吸氣過程，壓縮過程，排氣過程理論壓氣過程：忽略余隙容積，可逆，無壓力損失65（1）工作原理1.絕熱壓縮2.定溫壓縮3.多變壓縮特點：流量小，增壓比π(π=p2／p1)大儲氣罐軸功AB61(2)氣體壓縮循環(huán)的理論耗功

過程f-1,2-g：氣體被吸入或排出氣缸的質(zhì)量遷移過程，熱力狀態(tài)不發(fā)生變化；1-2：閉口系統(tǒng)的壓縮熱力過程65壓縮過程耗功ws：∫pdv壓縮循環(huán)技術(shù)功wt：∫-vdp(2)氣體壓縮循環(huán)的理論耗功過程f-1,2-g：氣體被吸62●特別快，來不及換熱●特別慢，熱全散走●實際壓氣過程

壓縮過程分類sTn●特別快，來不及換熱●特別慢，熱全散走●實際壓氣過程壓縮過63三種壓氣過程理論耗功的計算Wc.T

=-Wt

=△H-QTWc.n

=△H-QnWc.s=-Wt

=△H-Qs=H2.s-H1=H2.s-H2.T=Qj-2T-2s-n-j定壓定溫定壓三種壓氣過程理論耗功的計算Wc.T=-Wt=△H-64三種壓氣過程的參數(shù)關(guān)系三種壓氣過程的參數(shù)關(guān)系65某單級活塞式壓氣機每小時吸入的空氣量V1=140m3/h，吸入空氣的狀態(tài)參數(shù)是p1=0.1MPa、t1=27℃，輸出空氣的壓力p2=0.6MPa。試按下列三種情況計算壓氣機所需要的理想功率（以kW表示）：①定溫壓縮；②絕熱壓縮（設(shè)κ=1.4）；③多變壓縮（設(shè)n=1.2）。解:(1)定溫壓縮(2)絕熱壓縮(3)多變壓縮某單級活塞式壓氣機每小時吸入的空氣量V1=14066[解]①多變指數(shù)根據(jù)p1V1n=p2V2n，可得：

空氣為p1=1bar，T1=323K，V1=0.1m3，按多變過程壓縮至p2=8bar，V2=0.02m3。試求：①多變指數(shù)；②壓氣機消耗功；③壓縮終點空氣溫度；④壓縮過程中傳出的熱量。例題7.1[解]①多變指數(shù)空氣為p1=1bar，T1=323K，V67②壓氣機的耗功=1.292(8×0.02-1×0.1)×105/(1.292-1)=26.548kJ③壓縮終溫根據(jù)p1V1n=p2V2n，可得：

②壓氣機的耗功68④壓縮過程傳熱量根據(jù)題設(shè)可知空氣質(zhì)量m為：根據(jù)能量方程，有：=0.108×1.004(516.8-323)-26.548=-5.534kJ④壓縮過程傳熱量697.1.2余隙容積對氣體壓縮循環(huán)的影響

7.1.2余隙容積對氣體壓縮循環(huán)的影響70為了運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，避免活塞與進(jìn)排氣閥碰撞，留有空隙，稱為余隙容積Vc壓縮過程排氣，狀態(tài)未變殘留氣體膨脹進(jìn)新氣，狀態(tài)未變余隙比：工程上一般＝0.03~0.0812233441V3V1V4Vp為了運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，避免活塞與進(jìn)排氣閥碰撞，留有空隙，稱為余隙容積71余隙容積影響活塞排量研究VC對排氣量和Ws的影響新氣量產(chǎn)氣量有效吸氣量V3V1V4余隙容積影響活塞排量研究VC對排氣量和Ws的影響新氣量有效72VC對產(chǎn)氣量的影響容積效率V3V1V4π

=p2／p1增壓比VC對產(chǎn)氣量的影響容積效率V3V1V4π=p2／p1增壓73VC對產(chǎn)氣量的影響討論：（1）p2/p1→，σ↑,ηv↓

（2）σ

和n→，p2/p1↑ηv↓,情況極限ηv=0。

容積效率VC對產(chǎn)氣量的影響討論：（1）p2/p1→，σ↑,ηv74VC對理論耗功的影響設(shè)12和43兩過程n相同功＝面積12341＝面積12561－面積43564余隙對耗功不影響，但會影響容積效率。VC對理論耗功的影響設(shè)12和43兩過程n相同功＝面積1275三臺空氣壓縮機的余隙容積比均為6%，進(jìn)氣狀態(tài)均為0.1MPa，27℃，出口壓力為0.5MPa，但壓縮過程的指數(shù)分別為：n1=1.4、n2=1.25、n3=1,試求各壓氣機的容積效率（假設(shè)膨脹過程的指數(shù)和壓縮過程相同）。解：三臺空氣壓縮機的余隙容積比均為6%，進(jìn)氣狀態(tài)均為0.1MPa76某單級活塞式壓氣機，其增壓比為7，活塞排量為0.009m3

，余隙比為0.06轉(zhuǎn)速為750r/min(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))，壓縮過程多變指數(shù)為1.3。求（1）容積效率；（2）生產(chǎn)量（kg/h）；（3）理論消耗功率（kW）；（4）壓縮過程中放出的熱量。已知吸入空氣參數(shù)為p1=0.1MPa，t1=20℃，cv=0.718kJ/(k·kg)。解：由題意Vh=0.009m3，π=7，σ=0.06，

n=1.3（1）容積效率（2）生產(chǎn)量某單級活塞式壓氣機，其增壓比為7，活塞排量為0.009m377（3）（4）（3）（4）787.1.3氣體多級壓縮及級間冷卻減小氣體壓縮過程中多變指數(shù)n：（1）水套冷卻（2）多級壓縮及級間冷卻低壓氣缸等溫線7.1.3氣體多級壓縮及級間冷卻減小氣體壓縮過程中多變指數(shù)n79多級壓縮及級間冷卻裝置多級壓縮及級間冷卻裝置80兩級壓縮中間冷卻分析存在最佳中間壓力使兩個氣缸中所消耗的功的總和最小

省功兩級壓縮中間冷卻分析存在最佳中間壓力使兩個氣缸中所消耗的功的81最佳增壓比的推導(dǎo)

省功最佳增壓比的推導(dǎo)省功82最佳增壓比的推導(dǎo)

省功欲求wc最小值→最有利中間壓力最佳增壓比的推導(dǎo)省功欲求wc最小值→最有利中間壓力83最佳增壓比的推導(dǎo)

省功ws最小值最佳增壓比可證明若m級最佳增壓比的推導(dǎo)省功ws最小值最佳增壓比可證明84分級壓縮的優(yōu)點1潤滑油要求t<160~180℃,高壓壓氣機必須分級分級壓縮的優(yōu)點1潤滑油要求t<160~180℃,高壓壓氣機85分級壓縮優(yōu)點21.各級氣缸的壓縮終了最高溫度相等(T2=T3)2.各級所消耗的壓縮功相等(wc.1=wc.2)

省功z級壓縮軸功：wc=zwc.1分級壓縮優(yōu)點21.各級氣缸的壓縮終了最高溫度相等(T2=T3863.每級向外散出的熱量相等，而且每級的中間冷卻器向外散出的熱量也相等。4.分級壓縮對提高容積效率有利，在每一級中升壓比縮小，其容積效率比不分級時大。評價指標(biāo):1.采取冷卻措施：壓氣機的定溫效率2.不采取冷卻措施：絕熱壓縮效率3.每級向外散出的熱量相等，而且每級的中間冷卻器向外散出的熱87一臺兩級壓氣機示功圖如圖

所示，若此壓氣機吸入空氣的溫度是t1=17℃，壓力p1=0.1MPa，壓氣機將空氣壓縮到p3=2.5MPa。壓氣機的生產(chǎn)量為500m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下），兩個氣缸中的壓縮過程均按多變指數(shù)n=1.25進(jìn)行。以壓氣機所需要的功量最小作為條件，試求：（1）空氣在低壓氣缸中被壓縮后所達(dá)到的壓力p2；（2）壓氣機中氣體被壓縮后的最高溫度t2

和t3；（3）設(shè)壓氣機轉(zhuǎn)速為250rpm，每個氣缸在每個進(jìn)氣沖程中吸入的空氣體積V1

和V2;（4）每級壓氣機中每小時所消耗的功W1

和W2，以及壓氣所消耗的總功W；（5）空氣在中間冷卻器及兩級氣缸中放出的熱量（kJ/h）。一臺兩級壓氣機示功圖如圖所示，若此壓氣機吸入空氣的溫度是t88（1）（2）壓氣機中空氣被壓縮后最高溫度（3）每小時吸氣量每轉(zhuǎn)一圈吸入空氣體積（1）（2）壓氣機中空氣被壓縮后最高溫度（3）每小時吸氣量89（4）壓氣機耗功（5）（4）壓氣機耗功（5）90例題7.2

實驗室需要壓力p2=6.0MPa的壓縮空氣，應(yīng)采用一級壓縮還是兩級壓縮？若采用兩級壓縮，最佳中間壓力p應(yīng)為多少？設(shè)大氣壓力p1=0.1MPa，大氣溫度T1=293K，n=1.25采用中冷器將壓縮空氣冷卻到初溫，求壓縮終了空氣的溫度T2’。[解]采用一級壓縮還是二級壓縮，決定于壓縮終溫是否超過了規(guī)定值。如采用了一級壓縮，則終了溫度T2為：例題7.2

實驗室需要壓力p2=6.0MPa的壓縮空氣，應(yīng)采91顯然超過了潤滑油允許溫度，所以應(yīng)采用兩級壓縮中間冷卻。最佳中間壓力p為：

兩級壓縮后的終溫T2/則為：顯然超過了潤滑油允許溫度，所以應(yīng)采用兩級壓縮中間冷卻。927.2葉輪式氣體壓縮循環(huán)

7.2葉輪式氣體壓縮循環(huán)

93葉輪式壓氣機簡介

活塞式壓氣機優(yōu)、缺點：缺點：單位時間內(nèi)產(chǎn)氣量小轉(zhuǎn)速不高，間歇性吸氣與排氣，余隙容積的影響優(yōu)點：轉(zhuǎn)速高；連續(xù)吸，排氣，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；沒有余隙影響；排氣量大缺點：每級壓比不高；摩擦損耗大葉輪式式壓氣機特點：優(yōu)點：壓縮比高葉輪式壓氣機簡介

活塞式壓氣機優(yōu)、缺點：缺點：單位時間內(nèi)產(chǎn)氣94離心式壓縮機Centrifugalcompressor軸流式壓縮機axial-flowcompressor分類

螺旋槳壓氣