活塞压缩机基础培训课件.ppt

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1、往复式压缩机基础知识往复式压缩机基础知识课课 程程 内内 容容 压缩机概述1 1 往复式压缩机基本结构3 3 压缩机日常维护5 5 往复式压缩机工作原理及分类2 2 往复式压缩机操作4 4 随着近代科学技术的不断发展，压力能在工业生随着近代科学技术的不断发展，压力能在工业生产上的应用十分普遍，所占的地位相当重要。压缩机产上的应用十分普遍，所占的地位相当重要。压缩机就是产生气体压力能的机器，它在国民经济各部门中就是产生气体压力能的机器，它在国民经济各部门中特别在石油、化工、矿山、冶金、机械以及国防工业特别在石油、化工、矿山、冶金、机械以及国防工业中已成为必不可少的关键设备。其重要的应用场合有中已

2、成为必不可少的关键设备。其重要的应用场合有化工工艺过程上的应用、动力工程的应用、气体输送化工工艺过程上的应用、动力工程的应用、气体输送等。等。一一 压缩机概述压缩机概述压缩机压缩机 定义：是一种压缩气体定义：是一种压缩气体提高气体压力提高气体压力或或输送输送气体气体的机器的机器 以排气压力为主要数据定义压缩机以排气压力为主要数据定义压缩机: 1）通风机低于）通风机低于0.015MPa； 2）鼓风机为）鼓风机为0.0150.35MPa； 3）压缩机）压缩机0.35MPa及以上及以上. 1.什么是压缩机、压缩机有何用途什么是压缩机、压缩机有何用途压缩机有何用途压缩机有何用途 ： 压缩机应用极为广泛

3、压缩机应用极为广泛 ，在采矿业、冶金业、机械制造业、，在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化学工业、制冷与气体分离工程以及国防工土木工程、石油化学工业、制冷与气体分离工程以及国防工业中，压缩机是必不可少的关键设备之一。业中，压缩机是必不可少的关键设备之一。 典型的应用：典型的应用： 1、 压缩空气作为动力（如仪表风及自动装置）压缩空气作为动力（如仪表风及自动装置） 2、 压缩气体用于制冷和气体分离（如空调）压缩气体用于制冷和气体分离（如空调） 3、 压缩气体用于合成及聚合压缩气体用于合成及聚合 （保证反应压力）（保证反应压力） 4、 压缩气体（氢气）用于油的加氢精制压缩气体（氢气）用于

4、油的加氢精制 5、 气体输送气体输送 （提供气体流动动力）（提供气体流动动力） 压缩机按其工作原理可分为压缩机按其工作原理可分为速度型速度型和和容积型容积型两种。两种。 速度型：速度型： 是靠高速旋转叶轮作用，首先使气体得到一个很高是靠高速旋转叶轮作用，首先使气体得到一个很高的速度，然后使高速气流在扩压器中迅速地降速，使气体的速度，然后使高速气流在扩压器中迅速地降速，使气体的的动能转化为静压能动能转化为静压能，因而实现气体压缩，把被压缩气体，因而实现气体压缩，把被压缩气体的压力提高。的压力提高。 容积型：容积型： 是依靠机械运动，直接使是依靠机械运动，直接使气体的体积变化气体的体积变化而实现提

5、而实现提高气体压力。高气体压力。2.压缩机的分类压缩机的分类压缩机压缩机容积式容积式速度式速度式往复式往复式回转式回转式透平式透平式喷射式喷射式活塞式活塞式自由活塞自由活塞罗茨式罗茨式滑片式滑片式螺杆式螺杆式回转活塞回转活塞离心式离心式轴流式轴流式混流式混流式按工作原理分类按工作原理分类1.往复式压缩机工作原理往复式压缩机工作原理 往复式压缩机通过曲柄连杆机构将往复式压缩机通过曲柄连杆机构将曲轴旋转运动转化曲轴旋转运动转化为活塞往复运动。为活塞往复运动。当曲轴旋转时，通过连杆的传动，驱动活当曲轴旋转时，通过连杆的传动，驱动活塞做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞上的工作端面所塞做往复运动，由气

6、缸内壁、气缸盖和活塞上的工作端面所构成的工作容积则会发生周期性变化。构成的工作容积则会发生周期性变化。 曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现吸气、曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现吸气、压缩、排气压缩、排气三三个过程，即完成一个工作循环。个过程，即完成一个工作循环。二、往复压缩机工作原理及分类二、往复压缩机工作原理及分类理论三个工作过程（一个工作循环）理论三个工作过程（一个工作循环） 1.吸气吸气 0 1 2.压缩压缩 1 2 3.排气排气 2 3 为了更好地理解活塞压缩机的工作原理，这里重点介绍为了更好地理解活塞压缩机的工作原理，这里重点介绍。假定压缩机没有余隙容积，没有吸、排

7、气阻力，没有。假定压缩机没有余隙容积，没有吸、排气阻力，没有热量交换，则压缩机工作时，汽缸内的压力和容积的关系如下热量交换，则压缩机工作时，汽缸内的压力和容积的关系如下图所示。压缩机的理论工作过程可以简化成下图示的三个工作图所示。压缩机的理论工作过程可以简化成下图示的三个工作过程。过程。压缩机的压缩机的实际工作过程实际工作过程是：是一个非常复杂的过程，要考是：是一个非常复杂的过程，要考虑到压缩机余隙容积；吸、排气过程阻力损失；吸、排气虑到压缩机余隙容积；吸、排气过程阻力损失；吸、排气过程中与外界热量交换；泄漏；等。过程中与外界热量交换；泄漏；等。1）按）按容积流量容积流量（进口状态）分类（进口

8、状态）分类 微型压缩机：容积流量微型压缩机：容积流量 1m/min 小型压缩机：容积流量小型压缩机：容积流量 1 10 m/min 中型压缩机：容积流量中型压缩机：容积流量 10 100 m/min 大型压缩机：容积流量大型压缩机：容积流量 100 m/min2）按压缩机的排气压力可分为）按压缩机的排气压力可分为 ： 低压压缩机：排气终了压力在低压压缩机：排气终了压力在0.3 1MPa表压。表压。 中压压缩机：排气终了压力在中压压缩机：排气终了压力在110MPa表压。表压。 高压压缩机：排气终了压力在高压压缩机：排气终了压力在10100MPa表压。表压。 超高压压缩机：排气终了压力在超高压压缩

9、机：排气终了压力在100表压以上。表压以上。2.往复式压缩机的分类往复式压缩机的分类 3）按结构形式分类）按结构形式分类可分为立式、卧式、角度式、对称平衡式和对置式等。可分为立式、卧式、角度式、对称平衡式和对置式等。一般立式用于中小型；卧式用于小型高压；角度式用一般立式用于中小型；卧式用于小型高压；角度式用于中小型；对称平衡型使用普遍，特别使用于大中型于中小型；对称平衡型使用普遍，特别使用于大中型往复式压缩机；对往复式压缩机；对置置式主要用于超高压压缩机。式主要用于超高压压缩机。结结 构构 形形 式式4）按压缩级数分类）按压缩级数分类单级单级 气体经一次压缩即达到排气压力气体经一次压缩即达到排

10、气压力多级多级 气体经多次压缩达到排气压力气体经多次压缩达到排气压力5）按冷却方式分类）按冷却方式分类6）按润滑方式分类）按润滑方式分类风冷风冷 气缸用空气冷却气缸用空气冷却水冷水冷 气缸用水套冷却气缸用水套冷却有油润滑有油润滑 气缸内注油润滑气缸内注油润滑无油润滑无油润滑 气缸内不注油，依靠自润滑材料润滑气缸内不注油，依靠自润滑材料润滑优点优点：3. 往复式压缩机特点往复式压缩机特点2）压缩效率较高）压缩效率较高 排气压力波动但排气量比较稳定。往复式压缩机可设计成超排气压力波动但排气量比较稳定。往复式压缩机可设计成超高压、高压、中压或低压。往复式压缩机压缩气体的过程属封闭高压、高压、中压或低

11、压。往复式压缩机压缩气体的过程属封闭系统，其压缩效率较高，大型的绝热效率可达系统，其压缩效率较高，大型的绝热效率可达80%以上。至于回以上。至于回转式压缩机由于内漏和流动阻力损失较大，故其效率不如往复式转式压缩机由于内漏和流动阻力损失较大，故其效率不如往复式压缩机压缩机。1）适应性较强）适应性较强 往复式压缩机排气量范围较广，不论流量大小，均能达到所往复式压缩机排气量范围较广，不论流量大小，均能达到所需压力，特别当排气量较小时。此外气体密度对压缩机性能的影需压力，特别当排气量较小时。此外气体密度对压缩机性能的影响也不如离心式那样显著。响也不如离心式那样显著。3）可维修性强）可维修性强4）对材料

12、要求低）对材料要求低 多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；5）技术上较为成熟）技术上较为成熟 生产使用上积累了丰富的经验；生产使用上积累了丰富的经验；6）装置系统比较简单）装置系统比较简单1）转速不能过高，机器大而重）转速不能过高，机器大而重 受往复运动惯性力的限制，对于排气量较大的，外形尺寸及其受往复运动惯性力的限制，对于排气量较大的，外形尺寸及其基础都较大。基础都较大。2）排气不连续，气体压力有波动）排气不连续，气体压力有波动 严重时往往因气流脉动共振，造成管网或机件的损坏。严重时往往因气流脉动共振，造成管网或机件的损坏。3）结构复杂，易

13、损件较多，维修量较大）结构复杂，易损件较多，维修量较大 如：气阀、弹簧、十字头、活塞环、支撑环、活塞杆、活塞等。如：气阀、弹簧、十字头、活塞环、支撑环、活塞杆、活塞等。4）气体带油污）气体带油污 特别在化工生产上若对气体质量要求较高时，压缩后气体的净特别在化工生产上若对气体质量要求较高时，压缩后气体的净化任务繁重。化任务繁重。5）运转时有较大的）运转时有较大的振振动。动。 缺点缺点:1 1）吸、排气压力：）吸、排气压力： 往复压缩机的吸气压力指往复压缩机的吸气压力指第一级吸入管道处第一级吸入管道处的气体压力；的气体压力；排气压力指排气压力指末级排出接管处末级排出接管处的气体压力。的气体压力。

14、压缩机铭牌上的吸、排气压力是指额定值，实际上只要压缩机铭牌上的吸、排气压力是指额定值，实际上只要机器强度、排气温度、电机功率和气阀工作许可，他们是可机器强度、排气温度、电机功率和气阀工作许可，他们是可以在很大范围内变化的。以在很大范围内变化的。2 2）排气温度：）排气温度： 排气温度是指压缩机排气温度是指压缩机末级排出气体的温度末级排出气体的温度，它应在末级，它应在末级气缸排出管处测得。多级压缩机末级之前各级的排气温度称气缸排出管处测得。多级压缩机末级之前各级的排气温度称为该级的排气温度，在相应级的排气接管处测得为该级的排气温度，在相应级的排气接管处测得。4.往复式压缩机的主要性能参数往复式压

15、缩机的主要性能参数3 3）容积流量：）容积流量： 容积流量是指在单位时间内经压缩机压缩后最后容积流量是指在单位时间内经压缩机压缩后最后一级排出的气体，换算到第一级进口状态的压力和温一级排出的气体，换算到第一级进口状态的压力和温度时的气体容积值，单位是度时的气体容积值，单位是M3/minM3/min或或M3/hM3/h。 压缩机铭牌上标注的容积流量，即额定容积流量，压缩机铭牌上标注的容积流量，即额定容积流量，在是指在特定的进口状态下（进口压力在是指在特定的进口状态下（进口压力0.1MPa0.1MPa，温度，温度2020）时的容积流量。）时的容积流量。三三 往复压缩机的基本结构往复压缩机的基本结构

16、 往复式压缩机的结构形式虽然繁多，但其主要往复式压缩机的结构形式虽然繁多，但其主要组成部分基本相同。一台完整的压缩机组包括两组成部分基本相同。一台完整的压缩机组包括两大部分：大部分： 1、主机、主机 包括机体、传动部分、气缸组件，活塞组件、包括机体、传动部分、气缸组件，活塞组件、气阀、密封组件以及驱动机等。气阀、密封组件以及驱动机等。 2、辅机、辅机 润滑系统、冷却系统以及气路系统、仪表控润滑系统、冷却系统以及气路系统、仪表控制等制等。主机部分1 1气缸；气缸；2 2活塞；活塞；3 3气缸；气缸；4 4气阀；气阀；5-5-填料；填料；6 6活塞杆；活塞杆；7 7十字头；十字头；8 8连杆；连杆；9 9曲轴；曲轴；1010机身；机身；1111滑道；滑道；1212挡油圈；挡油圈；1313中体；中体；1414流量调节器（补助余隙容积）流量调节器（补助余隙容积）1515流量调节器（压、开进气阀）流量调节器（压、开进气阀）9主机部分主要部件及结构主机部分主要部件及结构主机部分：主机部分： 压缩机主机部分是传递动力、压缩气体提高压缩机主机部分是传递动力、压缩气体提高气体压力的部分。它是压缩机的主要