往復(fù)活塞式壓縮機課件講解

1、往復(fù)活塞式壓縮機 1 2 3 4 2021-6-28 2 壓縮機是輸送氣體并提高氣體壓力能的機器。在石油化工廠中，壓 縮機主要壓縮原料氣、空氣或中間過程的介質(zhì)氣體，以滿足石油化工生 產(chǎn)工藝的需要。壓縮機按其工作原理可分為速度型速度型和容積型容積型兩種。 n速度型壓縮機靠氣體在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪的作用下，得到巨大的動能 ，隨后在擴(kuò)壓器中急劇降低，使氣體的，也就是壓力能 。 n容積型壓縮機靠在氣缸內(nèi)作往復(fù)或回轉(zhuǎn)運動的活塞，使容積縮小而容積縮小而 提高氣體壓力提高氣體壓力。 2021-6-28 3 2021-6-28 4 壓縮機壓縮機 速度型速度型 容積型容積型 軸流式軸流式 離心式離心式 混流式混流式

2、 回轉(zhuǎn)式回轉(zhuǎn)式 往復(fù)式往復(fù)式 滑片式滑片式 螺桿式螺桿式 轉(zhuǎn)子式轉(zhuǎn)子式 膜式膜式 活塞式活塞式 壓縮機按結(jié)構(gòu)型式不同，分類如下： 一、活塞式壓縮機與其它類型壓縮機相比，特點：一、活塞式壓縮機與其它類型壓縮機相比，特點： 1、壓力范圍廣。 低壓到超高壓都適用，工業(yè)上：3500 kgf/c 實驗室更高。 2、效率高。 比離心式效率要高得多，大型：80-85% ，中型：70-80% 小型：65-70% 。 3、適應(yīng)性強。 排氣量可在較廣泛的范圍內(nèi)選擇，特別是在較小排 氣量的情況下。要做成速度型，往往很困難，甚至 是不可能的。此外，氣體的重度對壓縮機性能的影 響，亦不如速度型那樣顯著，所以同一規(guī)格的壓

3、縮 機，將其用于壓縮不同介質(zhì)時，較易改造。 主要缺點是：外形尺寸和重量較大，需要較大的基礎(chǔ)，氣流有脈動性， 以及易損零件較多。 二、按氣量與壓力的分類二、按氣量與壓力的分類 1、按排氣量分：微型 Vm1 m3/分 小型 1 m3/分 Vm 10 m3/分 中型 10 m3/分 Vm 100 m3/分 大型 Vm 100 m3/分 2、按排氣壓力分：鼓風(fēng)機 Pd 2 kgf/c 低壓壓縮機 2 kgf/c Pd 10 kgf/c 中壓壓縮機 10 kgf/c Pd 100 kgf/c 高壓壓縮機 100 kgf/c Pd 1000 kgf/c 超高壓壓縮機 Pd 1000 kgf/c 三、三、

4、活塞式壓縮機發(fā)展趨向活塞式壓縮機發(fā)展趨向 1、高壓、高速、大容量。 合成聚乙烯 ：3500 kgf/c 高轉(zhuǎn)速、短行程結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,占地面積、金屬消耗量大為下降 大型壓縮機：250-500 rpm;中型壓縮機：500-1000 rpm;小型壓縮機： 1000-3000 rpm. 2、提高效率和延長使用期限 5-10%（效率升高，合理設(shè)計） 3、按系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，以利提高產(chǎn)量、質(zhì)量，縮短 制造周期，便于產(chǎn)品變形。 四、結(jié)構(gòu)型式及特點四、結(jié)構(gòu)型式及特點 1、立式壓縮機：氣缸作垂直布置 2、臥式壓縮機：氣缸中心線作水平布置，且都在曲軸的一側(cè)。 3、對稱平衡壓縮機：氣缸作水平布置，分布在曲軸

5、兩側(cè)，在兩主軸 承之間，相對兩列氣缸的曲柄錯角為180 4、對置型壓縮機：氣缸作水平布置，并分布在曲軸兩側(cè)，相鄰的兩相對列曲 柄 錯角不等于180 5、角度式壓縮機：氣缸中心線具有一定的夾角，但不等于0或 180。分為W型、V型、L型和扇型等。 五、機型命名規(guī)則 六、公司主要往復(fù)活塞式壓縮機型號 往復(fù)式壓縮機通過曲軸連桿機構(gòu)將曲軸旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞往復(fù)運曲軸旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞往復(fù)運 動。動。 當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時，通過連桿的傳動，驅(qū)動活塞便做往復(fù)運動，由氣缸 內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會發(fā)生周期性變化。曲軸 旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)一次，氣缸內(nèi)相繼實現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、排氣的過程， 即完成一個工作循

6、環(huán)。 2021-6-28 10 為了更好地理解活塞壓縮機的工作原理，這里重點介紹 。假定壓縮機沒有余隙容積，沒有吸、排氣阻力，沒有熱量交換，則 壓縮機工作時，汽缸內(nèi)的壓力和容積的關(guān)系如下圖所示。壓縮機的理論 工作過程可以簡化成下圖示的三個熱力過程。 2021-6-28 11 吸氣吸氣活塞自0點移至1點，吸氣閥打開， 氣體在P1壓力下進(jìn)入氣缸。 壓縮壓縮活塞自1點移至2點，吸排氣閥均關(guān) 閉，此過程為多變壓縮過程，氣缸內(nèi)的氣體壓 力升至P2。 活塞從2點移至3點，壓力為P2的氣 體等壓排出氣缸。 過程0-1-2-3-0構(gòu)成了壓縮機的理論工作循 環(huán)，壓縮機完成一個理論循環(huán)所消耗的功即為所消耗的功即為

7、 圖中圖中0-1-2-3-00-1-2-3-0所代表的面積所代表的面積。 2021-6-28 12 壓縮機在壓縮氣體的過程中，溫度會逐步升高，是個多變的過程。 實際壓縮循環(huán)比理論壓縮循環(huán)多了一個熱膨脹熱膨脹的過程。隨著熱膨脹的逐 步增加壓力升高，溫度也升高，功耗隨之加大。所以， 2021-6-28 13 壓縮機中最常見的壓縮過程為等溫、絕熱及多變過程。在同一壓縮 范圍內(nèi)，等溫壓縮耗功最小等溫壓縮耗功最小，絕熱過程耗功最大，絕熱過程耗功最大，多變壓縮介于兩者之多變壓縮介于兩者之 間。間。 實際上，由于受冷卻速度的限制以及和外界的熱量交換，不可能實 現(xiàn)等溫過程和絕熱過程，一般都為多變壓縮過程。 三

8、個熱力學(xué)計算常用公式三個熱力學(xué)計算常用公式.doc.doc 2021-6-28 14 2021-6-28 15 壓縮機工作過程中活塞環(huán)、填料、氣閥不可避免存在，每個循 環(huán)的排氣量總小于實際吸氣量。壓縮機的進(jìn)氣阻力過大，會造成壓縮機 排氣量減少。余隙容積過大會降低排氣量，使指示功圖面積變小。 2021-6-28 16 n由于余隙容積的存在余隙容積的存在，實際工作循環(huán)由膨脹、吸氣、壓縮、排氣四 個過程組成，而理論循環(huán)無膨脹過程。 n實際吸、排氣過程中存在阻力損失阻力損失，使實際氣缸內(nèi)吸氣壓力小于吸 入管路內(nèi)氣壓、實際氣缸內(nèi)排氣壓力高于排出管路內(nèi)氣壓；吸、排氣過 程中有壓力波動、溫度變化。 n在膨脹

9、和壓縮過程中，因為氣體與氣缸壁之間存在熱交換氣體與氣缸壁之間存在熱交換，使得壓 縮過程指數(shù)與膨脹過程指數(shù)不斷變化，并非常數(shù)。 2021-6-28 17 往復(fù)式壓縮機的性能參數(shù)主要包括： u 吸氣壓力、排氣壓力 u 吸氣溫度、排氣溫度 u 排氣量 u 功率和效率 2021-6-28 18 往復(fù)壓縮機的吸氣和排氣壓力分別指第一級吸入管道處和末級排出 接管處的氣體壓力，因為壓縮機采用的是自動閥，氣缸內(nèi)的壓力取決于 進(jìn)、排氣系統(tǒng)中的壓力，即由“背壓背壓”決定。所以吸、排氣壓力是可以 改變的。 壓縮機銘牌上的吸、排氣壓力是指額定值，實際上只要機器強度、 排氣溫度、電機功率和氣閥工作許可，他們是可以在很大

10、范圍內(nèi)變化的 。 2021-6-28 19 排氣溫度是指壓縮機末級排出氣體的溫度，它應(yīng)在末級氣缸排出管 處測得。多級壓縮機末級之前各級的排氣溫度稱為該級的排氣溫度，在 相應(yīng)級的排氣接管處測得。 排氣溫度可以計算校核，T2T1(P2/P1)n-1/n 排氣溫度應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控：排氣溫度應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控： 排氣溫度過高會造成潤滑油潤滑性能下降，輕質(zhì)油揮發(fā)污染氣體， 潤滑油積碳堵塞閥槽，活塞環(huán)軟化或加速磨損，非金屬閥片融化等。 2021-6-28 20 往復(fù)壓縮機的容積流量是指在單位時間內(nèi)經(jīng)壓縮機壓縮后在壓縮機 最后一級排出的氣體，換算到第一級進(jìn)口狀態(tài)的壓力和溫度換算到第一級進(jìn)口狀態(tài)的壓力和溫度時的氣體容 積值

11、，單位是M3/min或M3/h。 壓縮機的額定容積流量，即在壓縮機銘牌上標(biāo)注的容積流量是指在 特定的進(jìn)口狀態(tài)下（進(jìn)口壓力特定的進(jìn)口狀態(tài)下（進(jìn)口壓力0.1MPa0.1MPa，溫度，溫度2020）時的容積流量。 對于實際氣體，若是在高壓下測得的氣體容積，則換算時要考慮到 氣體可壓縮性的影響。 2021-6-28 21 往復(fù)壓縮機排氣量隨壓縮機的進(jìn)口狀態(tài)而變，它不反映壓縮機所排 氣體的物質(zhì)數(shù)量?；すに囍惺褂玫膲嚎s機，由于工藝計算的需要，需 將容積流量則算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（1.013x101.013x105 5MPaMPa，00）時的干氣容積值，此 值稱為供氣量或者標(biāo)準(zhǔn)容積流量。 2021-6-

12、28 22 壓縮機消耗的功，一部分直接用于壓縮氣體，另一部分是用于克服 機械摩擦。前者稱為指示功，后者稱為摩擦功，二者之和為主軸所需的 總功，稱為軸功。 單位時間所消耗的功稱為功率。 指示功率與總功率的比值即為壓縮機的效率。 2021-6-28 23 所謂多級壓縮是將氣體的壓縮過程分在若干級中進(jìn)行，并在每級壓 縮后將氣體導(dǎo)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻。如圖所示 2021-6-28 24 1st stage2nd stage 3 bar8 bar 1 bar3 bar Q 1. 可以節(jié)省壓縮氣體的指示功， 下圖為兩級壓縮與單級壓縮所耗功之比。當(dāng)?shù)谝患墘嚎s達(dá)到壓力P2 后，將氣體引入中間冷卻器中冷卻，使氣

13、體冷卻到原始溫度T1.因此使排 出的氣體容積由V2減至V2，然后進(jìn)入第二級壓縮到最終壓力。這樣， 從圖中可以看出，實行兩級壓縮后，與一級壓縮相比節(jié)省了圖中綠色區(qū)節(jié)省了圖中綠色區(qū) 域的功。域的功。 采用多級壓縮可以節(jié)省功的主要原因是進(jìn)行中間冷卻進(jìn)行中間冷卻。如果沒有中 間冷卻，第一級排出的氣體容積不是因冷卻而由V2減至V2，而仍然以 V2的容積進(jìn)行二級壓縮，則所消耗的功與單級壓縮相同。 2021-6-28 25 2021-6-28 26 p 1 1級壓縮曲線級壓縮曲線 1級 volume pressure V 2nd stage 2 2級壓縮曲線級壓縮曲線 單級壓縮單級壓縮壓比很大壓比很大 通過

14、中間冷卻節(jié)省的壓縮功通過中間冷卻節(jié)省的壓縮功 減去減去 級間冷卻器產(chǎn)生的損耗級間冷卻器產(chǎn)生的損耗 2級 1 1、2 2級級間冷卻級級間冷卻 2. 可以降低排氣溫度 通過多級壓縮中間冷卻后降低了氣體的進(jìn)氣溫度，壓縮過程接近等接近等 溫壓縮，溫壓縮，可以顯著降低排氣溫度。 排氣溫度過高，會使?jié)櫥驼扯冉档?，性能惡化或形成積炭現(xiàn)象； 使氣閥的工作壽命下降。對某些特種氣體壓縮機，排氣溫度過高還會引 發(fā)腐蝕或爆炸。 2021-6-28 27 3. 提高容積系數(shù) 隨著壓力比的上升，余隙容積中的氣體膨脹所占的容積增加，氣缸 實際吸氣量減少。采用多級壓縮，壓力比下降壓力比下降，因而容積系數(shù)增加。 2021-6

15、-28 28 4. 降低活塞力 多級壓縮由于每級容積因冷卻而逐漸減少，當(dāng)行程相同時，活塞面 積減少，故能降低活塞上所受的氣體力降低活塞上所受的氣體力，因此使運動機構(gòu)重量減輕，機 器效率提高。 2021-6-28 29 2021-6-28 30 卸荷器調(diào)節(jié)卸荷器調(diào)節(jié) 旁通調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié) 變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) M Quantity Compressor delivery pressure 余隙腔調(diào)節(jié)余隙腔調(diào)節(jié) 3.6.4 壓縮機主要由機體、曲軸、連桿、活塞組、閥門、軸封、油泵、能 量調(diào)節(jié)裝置、潤滑油系統(tǒng)、進(jìn)出口緩沖罐/氣液分離器等部件組成。 2021-6-28 31 機體包括機身、機座、曲軸箱等部件

16、。機體一般采用高強度灰鑄鐵 （HT20-40）鑄成一個整體，是支承氣缸套、曲軸連桿機構(gòu)及其它所有零 部件重量并保證各零部件之間具有正確的相對位置的本體。 2021-6-28 32 n用來連接氣缸和安裝運動機構(gòu)，并用作支承座。 n承受機器本身的全部或部分重量。 n作為傳動機構(gòu)的定位和導(dǎo)向部分。如曲軸支承在機體的主軸承上， 十字頭以機體滑道導(dǎo)向。 n承受壓縮機工作時氣體壓力及轉(zhuǎn)動部件的慣性力。 n連接某些輔助部件，如潤滑油系統(tǒng)、盤車系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。 2021-6-28 33 氣缸是活塞式壓縮機中組成壓縮容積的主要部分。氣缸與活塞配合 完成氣體的逐級壓縮，它要承受氣體的壓力，活塞在其中往復(fù)運動，氣

17、 缸應(yīng)有良好的工作表面以利于潤滑并應(yīng)耐磨，為了散發(fā)氣體被壓縮時產(chǎn) 生的熱量以及摩擦生熱，氣缸應(yīng)有良好的冷卻，通常在氣缸中設(shè)置冷卻 水夾套。 2021-6-28 34 2021-6-28 35 氣閥在氣缸上的布置有三種方式：配置在氣缸蓋上、配置在氣缸體 上、混合配置。 氣閥在氣缸上的布置方式對氣缸的結(jié)構(gòu)有很大的影響，是設(shè)置氣缸 所要考慮的主要問題之一。 布置氣閥的主要要求是：通道截面大，余隙容積小，安裝和修理方通道截面大，余隙容積小，安裝和修理方 便。便。 2021-6-28 36 氣閥是壓縮機的一個重要部件，屬于易損件。它的質(zhì)量及工作的好 壞直接影響壓縮機的輸氣量、功率損耗和運轉(zhuǎn)的可靠性。 氣

18、閥包括吸氣閥和排氣閥，活塞每上下往復(fù)運動一次，吸、排氣閥 各啟閉一次，從而控制壓縮機并使其完成吸氣、膨脹、壓縮、排氣等四 個工作過程。 2021-6-28 37 目前，活塞式壓縮機所應(yīng)用的氣閥，都是隨著氣缸內(nèi)氣體壓力的變 化而自行開閉的自動閥自動閥，由閥座、運動密封元件（閥片或閥芯）、彈簧 、升程限制器等組成。 2021-6-28 38 自動閥的閥片在開啟，在彈簧作用力下關(guān)閉。閥 片與閥座或升程限制器之間的粘附力、閥片與導(dǎo)向塊之間的摩擦力等， 也影響閥片的開啟與關(guān)閉。 2021-6-28 39 氣閥是活塞式壓縮機的重要部件之一，它的工作直接關(guān)系到壓縮機 運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，對于氣閥的基本要求

19、如下： l使用期限長（指閥片和彈簧的壽命長），不能由于閥片或彈簧的損 壞而引起壓縮機非計劃停車。 l氣體通過氣閥時的能量損失小，以減少壓縮機的動力消耗。 l氣閥關(guān)閉時具有良好的密封性，以減少氣體的泄漏量。 l閥片啟、閉動作及時、迅速，而且要完全開閉，以提高機器效率和 延長試用期。 l氣閥所引起的余隙容積小，以提高氣缸容積效率。 l結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，便于維修。 2021-6-28 40 常用的壓縮機氣閥按照閥片結(jié)構(gòu)分為： n環(huán)狀閥環(huán)狀閥 n網(wǎng)狀閥。網(wǎng)狀閥。 2021-6-28 41 環(huán)狀閥由閥座、閥片、彈簧、升程限制器、連接螺栓、螺母等組成 。 2021-6-28 42 環(huán)狀閥使用的彈簧有環(huán)形

20、彈簧、柱形（或錐形）彈簧。閥片為圓環(huán) 狀薄片，一般是制成單環(huán)閥片。閥片的啟、閉運動是靠升程限制器上的 導(dǎo)向塊來導(dǎo)向的。為了防止氣閥在工作時松動，連接螺栓和螺母都采取 了放松措施。 2021-6-28 43 環(huán)狀閥制造簡單，工作可靠，可改變環(huán)數(shù)來適應(yīng)各種氣量要求，因 此得到廣泛使用，適用于各種壓力、轉(zhuǎn)速的壓縮機。 環(huán)狀閥的主要缺點是：閥片的各環(huán)彼此分開，在開閉運行中很難達(dá) 到步調(diào)一致，因而降低了氣體的流通能力，增加了額外的能量損失。閥 片等運動元件質(zhì)量較大，閥片與導(dǎo)向塊之間有摩擦力，環(huán)狀閥經(jīng)常采用 柱形（或錐形）彈簧等因素，決定了閥片在開閉運動中不容易做到及時 、迅速。由于閥片的緩沖作用較差，磨

21、損嚴(yán)重。隨著非金屬耐磨材料的 發(fā)展，用加填充劑的聚四氟乙烯、MC尼龍、玻璃鋼等制造閥片，在一定 程度上克服了之一弊病。 2021-6-28 44 網(wǎng)狀閥在結(jié)構(gòu)上與環(huán)狀閥的區(qū)別在于閥片各環(huán)連在一起在于閥片各環(huán)連在一起，呈網(wǎng)狀， 閥片與生成限制器之間設(shè)有一個或幾個與閥片形狀基本相同的緩沖片。 下圖為網(wǎng)狀閥的組合圖。 2021-6-28 45 從閥片、緩沖片中心算起的第二環(huán)，將 徑向連接片切斷，并將閥片切斷處的兩個半 環(huán)銑?。╞中陰影線部分），使氣閥在工作 時（閥片、緩沖片的中心環(huán)夾緊在閥座和升 程限制器之間）閥片和緩沖片都能獲得必要 的彈性，保證閥片能上下平行運動。保證閥片能上下平行運動。閥片、

22、緩沖片的運動不需要導(dǎo)向塊就能很好的導(dǎo)向 ，避免了環(huán)狀閥中存在的導(dǎo)向塊與閥片之間 的摩擦，這是網(wǎng)狀閥的一個優(yōu)點。 2021-6-28 46 網(wǎng)狀閥也同環(huán)狀閥一樣，適用與各種操作條件，在低、中壓范圍內(nèi) 應(yīng)用較為普遍。但是由于網(wǎng)狀閥閥片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣閥零件多，加工困難 ，成本高，閥片任何一處損壞都導(dǎo)致整個閥片報廢閥片任何一處損壞都導(dǎo)致整個閥片報廢。 2021-6-28 47 活塞與氣缸構(gòu)成了壓縮容積，活塞必須有良好的密封性，有足夠的 輕度和剛度，重量輕，制造工藝好。要求活塞和活塞桿的連接和定位可 靠，活塞桿表面硬度高、耐磨、光潔度高。 2021-6-28 48 按活塞與氣缸間的密封分為兩種： p活塞環(huán)

23、密封 p迷宮密封 2021-6-28 49 活塞環(huán)是密封氣缸鏡面和活塞間間隙密封氣缸鏡面和活塞間間隙用的零件，另外還起到布油和 導(dǎo)熱的作用。對活塞環(huán)的基本要求是密封可靠和耐磨損。其密封原理如 下： 2021-6-28 50 活塞環(huán)上有開口，在自由狀態(tài)下，其直徑大于氣缸的直徑，因此活 塞環(huán)裝入氣缸時，由于材料本身的彈性，產(chǎn)生一個對氣缸壁的預(yù)壓力產(chǎn)生一個對氣缸壁的預(yù)壓力。 活塞環(huán)裝在活塞環(huán)槽中，與槽壁間應(yīng)留有間隙。壓縮機工作時，活塞環(huán) 在其前壓力（P1）和后壓力（P2）的壓力差作用下，被推向壓力較低（ P2）的一方，即密封了氣體沿環(huán)槽端面的泄露。作用在活塞環(huán)內(nèi)圓上的 壓力，約等于環(huán)前的壓力（P1）

24、，此壓力大于作用在活塞環(huán)外圓上的平 均壓力，于是形成壓力差，將環(huán)壓向氣缸鏡面，阻止了氣體沿氣缸壁面 的泄露。 2021-6-28 51 氣體從高壓側(cè)第一道環(huán)逐級漏到最后一道環(huán)時，每一道環(huán)所承受的 壓力差相差較大。第一道活塞環(huán)承受著主要的壓力差，第一道活塞環(huán)承受著主要的壓力差，并隨著轉(zhuǎn)速的提 高，壓力差也增高。第二道承受的壓力差就不大，以后各環(huán)逐級減少。 因此環(huán)數(shù)過多是沒有必要的，反而會增加氣缸磨損，增大摩擦功。 2021-6-28 52 一般活塞式壓縮機常采用活塞環(huán)進(jìn)行密封，采用有油潤滑。但潤滑 油霧會不可避免的混入壓縮氣體中，造成氣體污染。同時，當(dāng)介質(zhì)中夾 帶部分粉末時，采用活塞環(huán)密封會造成

25、活塞環(huán)迅速損壞。 2021-6-28 53 迷宮密封又稱疏齒密封，屬于非接觸 式密封。即人為的在泄漏通道內(nèi)加設(shè)許多加設(shè)許多 齒或槽齒或槽，來增加泄漏流動中的阻力，使造 成泄漏的壓差急驟的損失。迷宮活塞式壓 縮機是利用活塞與氣缸之間小間隙的流阻 來實現(xiàn)密封的，使用迷宮密封時不僅活塞 密封無需潤滑，而且因為活塞與氣缸這一 運動副不直接接觸，因此不存在摩擦損失 ，這樣就保證了壓縮機的高效率和工作表 面沒有磨損。 2021-6-28 54 迷宮密封包括許多順序排列的節(jié) 流點（3）和容積室（4）。每個節(jié)流 點（3）作為一個微小的孔板起作用 ，壓能在這里轉(zhuǎn)化為動能。下面的容 積室（4）降低氣體速度，將動能

26、轉(zhuǎn) 化為熱能和渦流能。 2021-6-28 55 p可靠： 迷宮壓縮機采用了非接觸式迷宮密封，不僅排氣無油，而且壓縮機 氣缸內(nèi)不產(chǎn)生任何粉塵磨屑，同時對壓縮介質(zhì)中混入的雜質(zhì)顆粒不 敏感 ，在易燃、易爆烴類氣體、有毒氣體、貴重氣體及氧氣裝置中，或在超 高溫或在超低溫工況及壓縮絕對干燥氣體（如氮氣）時使用更具有極高 的安全可靠性，且很可能是唯一的選擇。 2021-6-28 56 p經(jīng)濟(jì)： 迷宮壓縮機沒有因連續(xù)摩擦而引起活塞環(huán)和填料密封環(huán)磨損現(xiàn)象， 維修費用低，開工率高，僅有極少的幾個部件要求特別維護(hù)，且凡要特 別維護(hù)的部件都易于拆卸；立式結(jié)構(gòu)占地面積小；迷宮活塞既可逾越非 金屬材料活塞環(huán)允許的最高

27、工作溫度安全運行，亦可高于氣缸有油潤滑 壓縮機的壓縮機油閃點正常工作，還可低于普通金屬材料為防冷脆而限 定的最低工作溫度下正常工作；無疑提高了經(jīng)濟(jì)效益。 2021-6-28 57 p安全： 迷宮壓縮機通過氣流的所有部件用金屬制成，設(shè)計盡可能簡單，在 壓縮范圍內(nèi)無機械摩擦產(chǎn)生，在壓縮易燃、易爆、有毒氣體時還可采用 閉式結(jié)構(gòu)，提高了壓縮機的安全性。 2021-6-28 58 1、迷宮密封所提供的壓縮氣體是絕對干燥的，壓縮過程是無油潤滑 。 2、允許輸送介質(zhì)中夾帶微小固體粉末，如聚合產(chǎn)品或者催化劑粉末 。 3、對一般密封不能勝任的高溫、高壓、高速和大尺寸密封部位特別 有效。 2021-6-28 59

28、 4、不需要采用其他密封材料，密封零件可以在制造壓縮機本體時一 并設(shè)計制造。 5、由于排氣側(cè)不需要油分離器或濾油器，不僅減少了設(shè)備，而且減 少了氣體的壓力損失（能量損失）。 6、沒有活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦及摩擦熱，故功耗少，設(shè)計簡單，使 用可靠，壽命長。 2021-6-28 60 加工精度高，難于裝配，間隙過小，常因壓縮機運轉(zhuǎn)不良而發(fā)生磨 損，磨損后使壓縮機性能發(fā)生大大下降。 2021-6-28 61 填料函組件作用是阻止氣缸內(nèi)氣體沿氣缸與運動著的活塞桿外圓面 之間的間隙向外泄露，此處填料密封是往復(fù)運動密封往復(fù)運動密封，是活塞壓縮機的 主要易損件之一，對其基本要求是密封性能良好并耐用。 2021

29、-6-28 62 通常填料密封采用石墨制徑向浮動和自定中心的迷宮密封環(huán)（無油 潤滑），密封環(huán)裝在不銹鋼密封腔內(nèi)，下端裝有漏氣收集腔漏氣收集腔，將泄漏氣 送回一級的吸入口。 2021-6-28 63 壓縮機中的填料密封，都是借助于氣體的壓力差來獲得自緊密封的 。可根據(jù)氣體壓差、性質(zhì)、對密封要求的高低、機器結(jié)構(gòu)的不同選用不 同類型的密封圈。 密封圈主要有平面和錐形兩類。平面密封圈又稱為剛性密封圈，多 用于低、中壓；錐形密封圈稱為彈性密封圈，高壓情況下用的較過。 2021-6-28 64 為了改善填料、活塞桿的工作條件，提高使用壽命，填料需進(jìn)行良 好的冷卻，以帶走密封圈和活塞桿的摩擦以及氣體壓縮散發(fā)

30、出的熱量。 常用的冷卻方法是在填料盒上開設(shè)水道，冷卻水在其中環(huán)形流動（如下 圖），這樣能保證周向溫度分布比較均勻，冷卻水處于湍流狀態(tài)，利于 冷卻。 2021-6-28 65 活塞桿裝有刮油環(huán)，使?jié)櫥团c隔離段、活塞桿填料函區(qū)域或氣缸 部分隔離，潤滑油在導(dǎo)向軸承位置通過一個“U”形管回到曲軸箱油池。 隔離段將氣體壓縮部分與油潤滑的曲軸箱分離。 2021-6-28 66 2021-6-28 67 曲軸是往復(fù)式壓縮機的主要部件之一，傳遞著壓縮機的全部功率。 其主要作用是將電動機的旋轉(zhuǎn)運動通過連桿改變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運動 。曲軸在運動時，承受拉、壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)的交變復(fù)合負(fù)載，工 作條件惡劣，要求

31、具有足夠的強度和剛度以及主軸頸與曲軸銷的耐磨性 。故曲軸一般采用40、45或50號優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛造。 2021-6-28 68 主軸頸與曲柄連接處，應(yīng)取成圓角圓滑過渡，以避免發(fā)生過大的應(yīng) 力集中現(xiàn)象，致使曲軸破壞。常見的過渡圓角形式如下圖所示，其中（a ）圖所示是最常用的圓角形式，（b）圖所示圓角形式適合于大型曲軸。 （c）圖所示圓角形式便于連桿用大頭定位。 2021-6-28 69 為了平衡曲軸慣性力或慣性力矩，在曲柄下端設(shè)平衡鐵，平衡鐵與 曲柄連接多采用抗拉螺栓連接。為了潤滑主軸頸和曲柄銷，直至十字頭 銷，曲軸上開設(shè)有油孔。曲軸的軸向定位是靠曲軸上的定位臺肩來實現(xiàn) 的。 2021-6-28

32、70 連桿是曲軸與活塞間的連接件，它將曲軸的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞的 往復(fù)運動，并把動力傳遞給活塞對氣體做功。連桿包括連桿體、連桿小 頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓。連桿體在工作時承受拉、壓交變載 荷，故一般用優(yōu)質(zhì)中碳鋼鍛造或用球墨鑄鐵（如QT4010）鑄造，桿身桿身 多采用工字形截面且中間鉆一長孔作為油道多采用工字形截面且中間鉆一長孔作為油道。 2021-6-28 71 連桿螺栓是壓縮機的重要部分之一，它承受著很大的交變載荷幾倍 于活塞力的預(yù)緊力。通常連桿螺栓的斷裂是由于應(yīng)力集中的部位上材料 的疲勞而造成的。 2021-6-28 72 十字頭是連接作搖擺運動的連桿與作往復(fù)運動的活塞桿的構(gòu)件，具

33、有導(dǎo)向作用。連桿力，活塞力、側(cè)向力在此交匯。 2021-6-28 73 活塞壓縮機中，在零件相互滑動的部件，如活塞環(huán)與氣缸、填料與 活塞桿、主軸承、連桿大頭瓦、連接小頭襯套以及十字頭滑道等處，要 注入潤滑劑進(jìn)行潤滑，以達(dá)到如下目的： u 減小摩擦功率，降低壓縮機功率消耗； u 減少滑動部位的磨損，延長零件壽命； u 潤滑劑有冷卻作用，可導(dǎo)致摩擦熱，使零件工作溫度過高，從而保 證滑動部位必要的運轉(zhuǎn)間隙，防止滑動部位咬死或燒傷； u用油作潤滑劑時，還有防止零件生銹的作用。 2021-6-28 74 根據(jù)活塞壓縮機結(jié)構(gòu)的特點，潤滑大致分為兩種情況。 1. 飛濺潤滑飛濺潤滑 飛濺潤滑多用于小型無十字頭

34、壓縮機中，其特點是：氣缸與運動部 件的摩擦面，均靠裝在連桿上的打油桿將油飛濺到各潤滑部位進(jìn)行潤滑 。 2. 壓力潤滑壓力潤滑 在大、中型帶十字頭的壓縮機中，均采用壓力潤滑。這種潤滑方式 往往分為兩個獨立系統(tǒng)，即氣缸填料部分的潤滑、活塞環(huán)與氣缸的潤滑 靠注油器供油；而運動部件的潤滑，則由油泵連續(xù)供油。 2021-6-28 75 油泵一般采用齒輪泵或轉(zhuǎn)子泵。二個齒數(shù)相同的齒輪嚙合稱為齒輪 泵；轉(zhuǎn)子泵有一對齒數(shù)不等的內(nèi)外轉(zhuǎn)子作嚙合轉(zhuǎn)動，由于存在轉(zhuǎn)速差， 使內(nèi)轉(zhuǎn)子齒面包圍的容積發(fā)生周期行擴(kuò)大和縮小，實現(xiàn)吸油和壓油作用 。 2021-6-28 76 壓縮機進(jìn)出口緩沖罐/分離器的作用是從壓縮機入口介質(zhì)中去

35、除冷凝 物，防止液體進(jìn)入氣缸中產(chǎn)生液擊液擊現(xiàn)象。 如果分離不足冷凝物會通過氣體帶入氣缸，產(chǎn)生液擊現(xiàn)象，氣體中 的液體會損壞活塞、氣缸和氣閥。由于液擊損壞進(jìn)氣閥，引起導(dǎo)向臂， 閥座的損壞。 2021-6-28 77 常用的分離器的結(jié)構(gòu)型式分為：: n過濾方式 n離心力 2021-6-28 78 A.過濾方式 過濾式分離器：通過過濾元件過濾元件將液滴留在濾芯上，然后流到筒的下 部。 2021-6-28 79 B. 離心力 離心式分離器，通過離心力離心力將重的液滴流到筒的下部，達(dá)到氣液分 離的目的。 2021-6-28 80 壓縮機操作人員的維護(hù)職責(zé)主要是按工藝規(guī)定指標(biāo)嚴(yán)格操作，保持 各摩擦部件有良

36、好的潤滑和冷卻條件。根據(jù)運轉(zhuǎn)情況，及時發(fā)現(xiàn)和判斷 故障所在，與有關(guān)人員迅速聯(lián)系加以處理。 分析步驟: 1) 從整體整體看-介質(zhì);工況參數(shù);氣,水,油三大流程; 2) 從局部局部看-氣閥,活塞環(huán),填料是否有泄漏 安裝問題,材料變性 2021-6-28 81 u活塞在活塞桿上松動 u缸內(nèi)進(jìn)水（或液）或者進(jìn)入雜物（顆粒較大的、直徑大小超過余隙 尺寸的） u余隙容積太小或活塞松動造成的過大 u氣缸套松動或損壞 2021-6-28 82 冷卻水供應(yīng)不足，冷卻水管道堵塞，供水中斷，活塞工作面不光滑 ，與氣缸間隙不均勻，排氣閥不嚴(yán)密，導(dǎo)致氣體循環(huán)而升溫，造成氣缸 發(fā)熱。 2021-6-28 83 填料與活塞

37、桿配合間隙不合適，裝配時產(chǎn)生偏差，填料函冷卻水供 應(yīng)不足或供水中斷，冷卻水道污垢太厚或者供油不足。 2021-6-28 84 在曲軸和軸承、十字頭與滑板、填料與活塞桿等摩擦處，溫度超過 規(guī)定的數(shù)值稱之為過熱。過熱所帶來的后果：一個是加快磨擦副間的磨 損，二是過熱量的熱不斷積聚直致燒毀磨擦面以及燒抱而造成機器重大 的事故。造成軸承過熱的原因主要有：軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面 積過?。惠S承偏斜曲軸彎曲、扭；潤滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有 故障造成斷油等；安裝時沒有找平，沒有找好間隙，主軸與電機軸沒有 找正，兩軸有傾斜等。 2021-6-28 85 排氣溫度不正常是指其高于設(shè)計值。影響排氣溫度增

38、高的因素有： 進(jìn)氣溫度、壓力比、以及壓縮指數(shù)（對于空氣壓縮指數(shù)K1.4）。 影響到吸氣溫度高的因素如：中間冷卻效率低，或者中冷器內(nèi)水垢 結(jié)多影響到換熱，則后面級的吸氣溫度必然要高，排氣溫度也會高。氣 閥漏氣，活塞環(huán)漏氣，不僅影響到排氣溫度升高，而且也會使級間壓力 變化，只要壓力比高于正常值就會使排氣溫度升高。此外，水冷式機器 ，缺水或水量不足均會使排氣溫度升高。 排氣閥泄漏，入口過濾器堵塞，吸入氣體溫度超過規(guī)定值，吸入閥 泄漏，氣缸或冷卻效果差。 2021-6-28 86 閥片斷裂或彈簧斷裂，閥體壓緊筒破裂或松動，氣缸余隙容積太小 ，氣缸中積聚液體、氣缸中異物、氣缸缸套松動或斷裂、活塞或活塞環(huán)

39、 嚴(yán)重磨損、活塞緊固螺母松動或活塞桿斷裂。連桿螺栓、軸承壓蓋螺栓 、十字頭螺母松動或斷裂，主軸承、連桿大小頭軸承、十字頭滑道間隙 過大、十字頭螺栓松動或斷裂、各軸承緊力太小或無緊力、曲軸靠背輪 與軸的配合、與聯(lián)軸節(jié)配合松馳。 2021-6-28 87 管卡太松或斷裂，支撐剛性不夠，管架或吊架不牢，管路系統(tǒng)產(chǎn)生 氣柱共振或管路機械共振。 2021-6-28 88 吸入管法蘭或接頭漏，吸入空氣，油泵殼體或軸封有泄漏，吸入閥 有故障或油管堵塞，油箱內(nèi)油位太低，油過濾器太臟有堵塞，油泵驅(qū)動 機轉(zhuǎn)速下降，安全閥有故障。 2021-6-28 89 油冷器供水不足，油冷卻器結(jié)垢，潤滑油變質(zhì)。 機器運轉(zhuǎn)不正常，運動部件摩擦增大。 2021-6-28 90 活塞環(huán)漏氣，氣閥漏氣 2021-6-28 91 氣閥泄漏、活塞環(huán)嚴(yán)重磨損或斷裂，填料漏氣、卸荷閥故障、氣缸 余隙容積過大。 2021-6-28 92 壓縮機的使用 n啟動前的準(zhǔn)備 n壓縮機的啟動 n壓縮機運行中的監(jiān)護(hù) 壓縮機的維護(hù) p常用的維護(hù)、巡檢方法 2021-6-28 93 n操作、維修