活塞式空氣壓縮機(jī)

活塞式空氣壓縮機(jī)第一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動、換向；

2.輔機(jī)的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式第四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日兩級活塞式壓縮機(jī)單級活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)第五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日膜片式壓縮機(jī)

第六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)第七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機(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)，至今使用十萬小時以上，依然完好如初，按十萬小時相當(dāng)于每日以十小時運(yùn)作計算，可長達(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?；?葉)片式空壓機(jī)

可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)第八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。第九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)第十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)第十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長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，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)動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，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)、振動小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。第十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日第十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個運(yùn)動部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動渦卷作平動運(yùn)動時，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。第十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日活塞式空氣壓縮機(jī)的外形第十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程假定：（1）氣缸沒有余隙容積，即活塞到上止點(diǎn)時氣體全部被排出氣缸；（2）吸排氣過程沒有壓力損失和壓力脈動，是等壓過程；（3）被壓縮氣體是理想氣體，壓縮過程狀態(tài)方程指數(shù)不變；（4）吸氣過程氣缸和缸壁無熱交換。第十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）

壓縮分類：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)對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。第十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）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，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，松動發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日表征Vc的參數(shù)—相對容積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：余隙高度見表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：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過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）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過程中，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。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（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，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)計進(jìn)氣管長度，不得隨意增減進(jìn)氣管的長度，保證濾器的清潔。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理2.與理論循環(huán)不同的原因：第二十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日上述五條原因使實(shí)際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動慣性的影響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2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時間內(nèi)活塞所掃過的氣缸容積。實(shí)際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日指示功率pi

：按示功圖計算的功率理論功率Ps、PT：按理論循環(huán)計算的功率

Ps(PT)<pi軸功率P：壓縮機(jī)軸的輸入功率絕熱指示效率等溫指示效率機(jī)械效率總效率（絕熱、等溫）二、實(shí)際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理4.功率和效率效率越小表明實(shí)際功率和理論功率相比就越大第二十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日三、多極壓縮和中間冷卻第一級工作循環(huán)o-a-b-n-o第二級工作循環(huán)c-e-f-m-c整個工作循環(huán)o-a-b-c-e-f-m-n-o第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日1)降低壓縮終了的排氣溫度，保證機(jī)件潤滑；2)減小余隙容積對排氣量的影響，提高輸氣系數(shù)；3)節(jié)省壓縮功(cbdec-opmno)；4)減輕活塞上的作用力（對于級差式而言）。1.采用多極壓縮和中間冷卻的好處：三、多極壓縮和中間冷卻第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日2.各級壓縮比的確定

理論分析：各級耗功相等時，壓縮機(jī)總耗功最小。即各級壓力比應(yīng)相等。最佳壓力比ε：各級壓力比相等時總耗功最省。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。三、多極壓縮和中間冷卻第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日例：主機(jī)啟動空氣壓力為3.0MPa，利用兩級壓縮，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例題第二十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日實(shí)際上后一級的壓縮比選得小一些的原因：后級冷卻比前級效果差，采用同樣壓比耗功會更大；后級余隙容積相對大，采用同樣壓比容積損失會更大。三、多極壓縮和中間冷卻第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第三十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制一、活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)CZ60/30型船用二級壓縮空壓機(jī)排氣量：60m3/h轉(zhuǎn)速：750r/min一級額定排壓：0.64MPa二級額定排壓：3.0MPa余隙高度：0.5-1.0mm低壓級安全閥開啟壓力：0.7MPa（15％p1額）高壓級安全閥開啟壓力：3.3MPa（10％Pd額）第三十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日1.空壓機(jī)氣閥

環(huán)狀閥（單環(huán)、雙環(huán)）網(wǎng)狀閥蝶狀閥第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制一、活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)第三十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日環(huán)狀閥第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制一、活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)第三十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日環(huán)狀網(wǎng)第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制一、活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)第三十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日環(huán)狀網(wǎng)第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制一、活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)第三十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日環(huán)狀碟第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制一、活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)第三十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日3.空壓機(jī)的冷卻（水冷和風(fēng)冷