空壓機(jī)的原理

空壓機(jī)piston-air

compressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)自動(dòng)控制壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。排氣量單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。m3/s、m3/min、m3/h兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長(zhǎng)的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬(wàn)小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬(wàn)小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過(guò)?；?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開(kāi)發(fā)并問(wèn)世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒(méi)有磨損，因而壽命更長(zhǎng)，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）2.壓縮分類(lèi)1—2（2“、2'）絕熱壓縮1—2耗功最大

等溫壓縮1—2“耗功最小

多變壓縮1—2‘耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻省功、對(duì)氣缸潤(rùn)滑有益。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響

Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：吸氣過(guò)程壓力損失使排氣量減少程度用壓力系數(shù)λp表示；保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）3）吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：機(jī)件與氣體之間的熱交換壓縮過(guò)程機(jī)件吸熱吸氣過(guò)程機(jī)件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。

溫度系數(shù)λt來(lái)衡量（0.90-0.95）保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）4）漏泄的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：內(nèi)漏排氣閥（回漏）外漏吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。氣密系數(shù)λl來(lái)衡量（0.90-0.98）保證措施：氣閥的嚴(yán)密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴(yán)密配合。5）氣體流動(dòng)慣性的影響當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時(shí)：造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設(shè)計(jì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度，不得隨意增減進(jìn)氣管的長(zhǎng)度，保證濾器的清潔。上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。2.與理論循環(huán)不同的原因：4）漏泄的影響5）氣體流動(dòng)慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預(yù)熱的影響第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理三、多極壓縮和中間冷卻第一級(jí)工作循環(huán)o-a-b-n-o第二級(jí)工作循環(huán)c-e-f-m-c整個(gè)工作循環(huán)o-a-b-c-e-f-m-n-o第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理三、多極壓縮和中間冷卻1)降低壓縮終了的排氣溫度，保證機(jī)件潤(rùn)滑；2)減小余隙容積對(duì)排氣量的影響，提高輸氣系數(shù)；3)節(jié)省壓縮功(c-b-d-e-c)；4)減輕活塞上的作用力。1.采用多極壓縮和中間冷卻的好處：第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理三、多極壓縮和中間冷卻2.各級(jí)壓縮比的確定理論分析；各級(jí)耗功相等時(shí)，壓縮機(jī)總耗功最小。即各級(jí)壓力比應(yīng)相等。最佳壓力比ε：各級(jí)壓力比相等時(shí)總耗功最省。3.壓縮終了溫度的確定壓力比分配原則：主要依據(jù)省功原則。例：主機(jī)啟動(dòng)空氣壓力為3.0MPa，利用兩級(jí)壓縮，最佳壓縮比是多少？中間壓力是多少？p1＝0.1MPapd＝3.0MPaV0.1MPa0.55MPa3.0MPaT1’20℃T3110℃110℃240℃T120℃p實(shí)際上后一級(jí)的壓縮比選得小一些的原因：后級(jí)冷卻比前級(jí)效果差，采用同樣壓比耗功會(huì)更大；后級(jí)余隙容積相對(duì)大，采用同樣壓比容積損失會(huì)更大。二.空壓機(jī)的自動(dòng)控制1）自動(dòng)啟、停；繼電器PS1、PS22）自動(dòng)卸載和泄放；3）冷卻水自動(dòng)控制；自動(dòng)接通或斷開(kāi)供水管路4）自動(dòng)保護(hù)；溫度、滑油壓力、冷卻水壓力5）自動(dòng)供油。二.空壓