壓氣機的理論耗功課件

第九章

壓氣機的熱力過程第八章壓氣機的熱力過程工業(yè)上大量需要壓縮氣體壓氣機生產(chǎn)壓縮氣體壓縮氣體的用途：動力機、風動工具、制冷工程、化學工業(yè)、潛水作業(yè)、醫(yī)療、休閑等概述壓氣機分類：

工作原理活塞式—壓頭高，流量小，間隙生產(chǎn)葉輪式—壓頭低，流量大，連續(xù)生產(chǎn)壓頭高低

通風機—表壓0.01MPa以下鼓風機—表壓0.1~0.3MPa壓氣機—表壓0.3MPa以上引射式—利用已有壓縮氣體氣源壓氣機的熱力學原理都一樣壓氣機靠消耗外功來對氣體進行壓縮以活塞式壓氣機為例，分析壓氣機的一般工作原理，研究影響壓氣機耗功及流量的因素其他型式活塞式壓氣機返回葉輪式壓氣機返回離心式軸流式返回引射式壓縮器其他常見壓氣機滑片式壓氣機渦旋式壓氣機螺桿式壓氣機

羅茨式壓氣機返回羅茨式壓氣機(Rootsblower)返回螺桿式壓氣機工作示意剖面圖返回渦旋式壓氣機解剖圖

渦旋盤返回9–1單級活塞式壓氣機工作原理和理論耗功量工作流程活塞式壓氣機返回活塞式壓氣機分解圖曲軸連桿活塞一、工作原理4-1：吸氣，傳輸推動功2-3：排氣，傳輸推動功圖9-1活塞式壓氣機示功圖圖8-19–1單級活塞式壓氣機工作原理和理論耗功量8-11-2：壓縮，耗外功壓縮循環(huán)消耗的功：技術(shù)功二、壓氣機的理論耗功（2）增壓比wC取決于初、終態(tài)及過程特征（三種壓縮過程）定義：（1）壓氣機耗功（習慣上取正值）1.絕熱壓縮（活塞運動很快，保溫良好）2.等溫壓縮

（活塞運動很慢，散熱良好）3.多變壓縮（實際情況）(9-1)(8-1)(9-3)(8-3)(9-2)(8-2)理想氣體，定比熱容單級壓縮時，n=1.2～1.3a）理想的壓縮是

等溫壓縮

b）通常為多變壓縮,1<n<k

思考題：

自行車壓力通常應維持在0.25MPa左右，用手動打氣筒向輪胎充氣時用濕毛巾包在打氣筒外壁，會有什么后果？討論：9–2余隙容積的影響8-2一、余隙容積—clearancevolume

產(chǎn)生原因布置進、排氣結(jié)構(gòu)制造公差部件熱膨脹幾個名詞：氣缸工作容積(活塞排量)Vh

(=V1–V3)余隙容積Vc（=V3）有效吸氣容積V（=V1–V4）余隙容積比

=Vc/Vh=V1/(V1-V3)自學容積效率

ηV=V/Vh

§9–3(8-3)

多級壓縮和級間冷卻

—multistagecompressionandinterveningcooling

一、多級壓縮分級壓縮，級間冷卻壓縮過程中隨p升高，T升高，

v

下降工程上需要高壓氣體1n低壓缸2p中冷器2’n高壓缸3理論上，中間冷卻到初溫，即T2’=T1多級壓縮演示二、理論耗功分析每生產(chǎn)1kg壓縮氣體(T2’=T1)：令時則有推廣：若m級，則討論：

1）按選擇各級中間壓力，優(yōu)點：

a）各級耗功相等（總耗功有利于曲軸平衡

b）各缸終溫相同

c）各級散熱相同各中冷器散熱相等）(9-6)(8-8)(9-7)(8-9)(9-8)(8-10)總的增壓比

d）各缸按比例縮小

e）對提高整機容積效率v有利2）若分級m，則趨于定溫壓縮，但由于體積龐大，系統(tǒng)復雜，可靠性下降，一般取2-4級3）定溫效率—isothermalefficiency4）真空泵(vacuumpump)的實質(zhì)也是壓氣機，是出口壓力為恒值—環(huán)境壓力，進氣壓力不斷降低的壓氣機(9-9)(8-11)多級壓縮+中間冷卻33’3s返回9–4葉輪式壓氣機工作原理(turbo-compressor)8-4

一、簡介

葉輪式壓氣機：

轉(zhuǎn)速高；連續(xù)吸，排氣，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；排氣量大

沒有余隙影響；但每級壓比不高二、葉輪式壓氣機熱力學分析由于排量大，運轉(zhuǎn)快，難冷卻，可作絕熱壓縮考慮centrifugalcompressoraxial-flowcompressor理論耗功實際耗功實際多耗功絕熱內(nèi)效率理想氣體(9-10)(8-12)(9-10a)(8-14)

習題：9-1提示：P=qmwc

8-1要求：在同一張圖上作p-v圖、T-s圖