往复压缩机培训资料.ppt

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1、2023-2-161活塞式压缩机基础知识活塞式压缩机基础知识2023-2-162活塞式压缩机的特点 活塞式压缩机属于容积式压缩机，适用于中小输气量，排气压力可从低压直至超高压，与其它类型压缩机相比，具有以下优点： (1) 不论流量大小，都能得到所需要的压力，排气压力范围广。 (2) 单机能力为在500m3/min以下的任意流量。 (3) 在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢材。 (4) 热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.70.85左右。 (5) 气量调节时，排气量几乎不受排气压力变动的影响。 (6) 气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大，同一台压缩机可以用于不同的

2、气体。 (7) 驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速。2023-2-163存在的缺点：n结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上n转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于500m3/minn机器运转中有振动n排气不连续，气流有脉动，容易引起管道振动，严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏n流量调节采用补助容积或旁路阀，虽然简单、方便、可靠，但功率损失大，在部分载荷操作时效率降低n用油润滑的压缩机，气体中带油需要脱除n工厂采用多台压缩机组时，操作人员多或工作强度较大2023-2-164活塞式压缩机的分类（常用

3、） 按气缸中心线的相对位置分类n立式：气缸中心线与地面垂直n卧式：气缸中心线与地面平行，其中包括一般卧式、对置式和对动式n角度式：气缸中心线彼此成一定角度，其中包括L型、V型、W型、扇型和星型等按活塞在气缸内作用情况分类n单作用式：气缸内仅一端进行压缩循环n双作用式：气缸内两端都进行同一级次的压缩循环n级差式：气缸内一端或两端进行两个或两个以上不同级次的压缩循环按压缩机级数分类n单级压缩机：气体经一级压缩达到排气压力n两级压缩机：气体经两级压缩达到排气压力n多级压缩机：气体经三级以上达到排气压力按压缩机列数分类n单列压缩机：气缸配置在机身一侧的一条中心线上n双列压缩机：气缸配置在机身一侧或两侧

4、的两条中心线上n多列压缩机：气缸配置在机身一侧或两侧两条以上中心线上2023-2-165活塞压缩机的基本组成n活塞式压缩机系统由驱动机、曲轴、连杆、十字头、活塞杆、气缸、活塞环、填料、气阀、冷却器、和油水分离器等所组成。驱动机驱动曲轴旋转，通过连杆、十字头和活塞杆带动活塞进行往复运动，对气体进行压缩，出口气体离开压缩机，如有级间冷却器则先进入冷却器后，再进入油水分离器进行分离和缓冲，然后再依次进入系统或下一级进行多级压缩。 2023-2-1662023-2-167活塞式压缩机的主要参数 1、排气量n 活塞式压缩机的排气量，通常是指单位时间内压缩机最后一级排出的气体，换算到第一级进口状态的压力和

5、温度时的气体容积值，排气量常用的单位为M3/min或M3/h。n压缩机的额定排气量-压缩机铭牌上标注的排气量-是指特定的进口状态（一般为1大气压、20）时的排气量。对于实际气体，若是在高压下测得的气体容积，则换算时要考虑到气体的可压缩性的影响。 2023-2-1682、排气压力n 活塞式压缩机的排气压力通常是指最终排出压缩机的气体压力，排气压力应在压缩机末级排气接管处测量，常用单位为MPa。n 一台压缩机的排气压力并非固定，压缩机铭牌上标出的排气压力是指额定排气压力。实际上，压缩机可在额定排气压力以下的任意压力下工作，并且只要强度和排气温度等允许，也可超过额定排气压力工作。3、转速n 活塞式压

6、缩机曲轴的转速，常用r/min(rpm)表示，它是表征活塞式压缩机的主要结构参数。 2023-2-1694、活塞力n 活塞力为曲轴处于任意的转角时，气体力和往复惯性力的合力，它作用于活塞杆或活塞销上。活塞力已成为压缩机系列化、规格化的一个主要参数，常用单位为t（吨）。5、活塞行程n 活塞式压缩机在运转中，活塞从一端止点到另一端止点所走的距离，称为一个行程，常用单位为m（米）6、功率n 活塞式压缩机消耗的功，一部分直接用于压缩气体，称为指示功，另一部分用于克服机械摩擦，称为摩擦功，主轴需要的总功为两者之和，称为轴功。单位时间内消耗的功称为功率，常用单位为瓦（W）或千瓦（KW）。压缩机的轴功率为指

7、示功率和摩擦功率之和。 2023-2-16107、热效率等温效率 绝热效率 等温绝热效率 其它参数n 表示活塞式压缩机特征的还有其它一些参数，诸如结构型式（立式、角式、和卧式等）、列数和级数等。 2023-2-1611活塞式压缩机的变工况及排气量调节 n 活塞式压缩机的排气量和压力(包括中间压力)，在机器运转过程中不是固定不变的。外界的气耗用量不可能随时都等于压缩机的排气量，进出压缩机的气体压力也不会等于压缩机的预定设计压力。当外界耗气量小于压缩机的排气量时，便需对压缩机进行排气量的调节，以使缩机的排气量适应耗气量的要求。 2023-2-16121、变工况工作n（1）吸气压力改变n 当吸气压力

8、降低，排气压力不变时，对单级压缩机，则压缩比升高，排气量下降，对于多级压缩机，主要导致末级压缩比升高，排气量有所下降，级数越多，影响越少。n（2）排气压力改变n 提高压缩机的排气压力，而吸气压力不变，对于多级压缩机来说末级压缩比最大，但其余各级压缩比也略有上升，排气量减少，功率增加。n（3）压缩介质改变n 介质的改变，气体的绝热指数也随之改变，绝热指数高，排气量和功率都有所增大，重度增大的气体，功率也随之增大。n（4）压缩机转速的改变n 在一定范围内增加转速，排气量会相应增加，而且还会影响到气阀的寿命，所以提高转速要综合考虑，而且还要对有关通流部件进行改造。 2023-2-16132、排气量的

9、调节n 活塞式压缩机调节气量方法很多，按根据排气改变的情况，可分为间隙调节、分级调节和连续调节三种。2023-2-1614n（1）转速调节n 活塞式压缩机的排气量与转速成正比，改变压缩机的转速就可以调节排气量。转速调节目前主要应用于直流电动机和内燃机驱动的压缩机中。n（2）管路调节n在管路方面增加适当的机构，利用适当程度的阻塞或旁通来进行排气量的调节，而压缩机本身结构并无改变，因此管路调节可以应用任一原来不具有排气调节的压缩机上。n （3）节流进气调节n 在压缩机进气管路上装有节流阀，通过节流阀调节入口流量，从而调节压缩机排量n （4）停止进气调节n 停止进气调节是隔断进气管路，使压缩机进入空

10、转而排气量为零。多用于开停机状况。 2023-2-1615n（5）旁路调节n 旁路调节是将进气管和排气管用普通管路和旁通阀加以连通，来达到调节排气量的目的。调节时只要打开旁通阀，排出的气体便又回入进气管线。n 按照旁路阀开关的方式不同，旁路调节又可分为节流连通和自由连通两种2023-2-1616n（6）顶开吸气阀调节作用于气阀的调节是使进排气阀之一在工作中完全或局部地丧失其正常作用，从而改变压缩机的排气量。鉴于气阀的工作状况和压缩机的功率清耗，目前只在进气阀上装设调节的措施。顶开吸气阀法的调节原理是在吸气阀内装一压叉，当需要降低排气量时，压叉顶开吸气阀的阀片，使部分或全部已吸入气缸内的气体又流

11、回到吸气管中，以实现排气量的调节。压开进气阀的驱动机构即卸荷器，有活塞式卸荷器和隔膜式卸荷器两种。n活塞式卸荷器调节时通过调节器来的高压气体进入卸荷器缸，推动小活塞克服弹簧力，使压叉压开阀片。当需要恢复正常时，由调节器将卸荷器与大气接通，小活塞在弹簧力作用下升起，压叉脱离阀片。这种结构小活塞免不了要泄漏气体，而隔膜式卸荷器可克服此缺点。隔膜式卸荷器除了将活塞换成膜片外，还是装设在气缸外面的，卸荷器仅中心杆伸入气缸的进气腔，故检查和修理比较方便，对于高压级进气腔小时也能适用。 2023-2-1617 活塞式卸荷器 隔膜式卸荷器 2023-2-1618 多级压缩机应用顶开进气阀调节时，各级均设有压

12、叉，调节时各级进气阀应同时压开。一般有下列两种调节形式：n：完全顶开吸气阀：n：部分顶开吸气阀：n（7）补充余隙法n 此法的作用原理是在气缸余隙附近装一个补充余隙容积，调节时打开其上的余隙调节阀使其与气缸余隙相通，于是气缸余隙增大，减少输气量，达到调节的目的。一般可调节的范围在025% 。 2023-2-1619活塞式压缩机的润滑 活塞式压缩机润滑，要求在所有作相对运动的表面注入润滑油，形成油膜，以减低磨蚀，减少摩擦功耗，冷却摩擦表面，同时还起到油膜密封作用。对润滑系统的基本要求：n要有可靠的供油装置，保证有适量的润滑油输送至各运动部位n要有净化和冷却润滑油的装置n系统中要有便于检查供油情况的

13、部位和仪表n供油系统紧凑，便于拆装和清洗 根据压缩机的结构特点，有以下两种润滑方式：n、飞测润滑：多用于小型无十字头压缩机中，其特点是气缸与传动部件的摩擦面，均靠装在连杆上的打油杆将油飞测到润滑部件进行润滑，这样气缸和传动机构需共用一种润滑油。气缸内带油量较大。n、压力润滑：常用于大中型有十字头的压缩机中，这种润滑方式往往分为两个独立的系统：气缸及填料函部分靠注油器供油，润滑传动部件靠齿轮油泵或螺杆泵供油润滑。 2023-2-16201、气缸及填料的函的润滑n 由于气缸内气体压力较高，多采用注油器供油润滑。气缸与填料函处注入的油量必须适当，若油量不足将引起强烈摩擦，使运动部件表面磨损，若油量过

14、多，不仅浪费，而且气体带油量大，将影响气阀的开关，甚至造成爆炸事故。2、传动机构的润滑n 传动机构的润滑根据油泵的传动方式又分为内传动和外传动两种：n ：内传动：油泵由主轴直接带动，曲轴箱作为循环油箱，其结构比较简单，紧凑，多用于中小型压缩机n ：外传动：油泵单独驱动，形成一个独立的供油系统，多用于大型压缩机中，因为其需要的润滑油量较多，油泵较大，油路的其它部件体积也较大，不便由主轴直接驱动油泵。无论是内传动还是外传动，油路均是循环的，循环油路上还必须设置油冷却器与油过滤器。 2023-2-1621活塞式压缩机的主要零部件 1、气缸n气缸是构成压缩容积实现气体压缩的主要部件，为了能承受气体压力

15、，应有足够的强度，由于活塞子在其中运动，内壁承受摩擦，应有良好的内润滑及耐磨性，为了逸散气缸中进行功热转换时所产生的热量，应有良好的冷却措施。为了减少气流阻力，提高效率，吸排气阀要合理布置。总之，气缸结构复杂，材质和加工要求较高。n 气缸通常采用水做冷却介质，它是由环形的体、缸盖及缸座组成。吸、排气阀配置在缸盖与缸座上，缸体有三层壁，除了构成工质容积的一层壁外，还有构成水道及气道的两层壁，缸体上设置润滑油接管，气缸轴侧设置防止泄漏的填料函，缸盖上设置调节气量装置。n 气缸水隔套的作用供冷却水带走压缩过程中产生的热量，改善气缸壁的润滑条件和气阀的工作条件，并使气缸壁温度均匀减少气缸变形，水套的布

16、置除了冷却缸壁、填料函等处外，还要冷却气阀，为了避免在水套内形成死角和气囊，以提高传热效果，冷却水一般是从气缸一端的最下部进入水套，从气缸另一端的最高点引出，另外为了清洗水套内部的泥芯，在缸体上有时还开设了一些手孔。 2023-2-16222023-2-16232、曲轴-连杆机构n（1）曲轴n曲轴是活塞式压缩机中重要运动部件之一，它在工作中接受驱动机一般以扭矩形式输入的动力，并把它转变为活塞的往复作用力，压缩气体而做功。它周期性地承受着气体压力和惯性力，因而产生交变的弯曲应力和扭转应力。它不仅应该具有足够的疲劳强度，而且还应该具有足够的刚性和耐磨性。n 一根曲轴至少具有三个部分，即主轴颈、曲柄和曲柄销（或称连杆轴劲）。曲柄和曲柄销构成的弯曲部分称为曲拐，根据机器的需要一根曲轴可以由一个或几个曲拐所组成。n曲轴运转中所需润滑油通常是从轴承处通过主轴颈加入的，并通过曲轴内部加工的孔道引至曲拐销，一般有斜油孔和直油孔两种。直油孔的优点是在经过圆角过渡部分时，不影响该处的强度，但一般情况下加工比较复杂，清洗油孔也不方便。斜油孔加工清洗方便，但削弱了曲轴强度。n （2）连杆 连杆是连接曲轴与十字