活塞式空氣壓縮機(jī)PPT課件

1、壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用： 1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向； 2.輔機(jī)的啟動(dòng)； 3.為氣動(dòng)裝置提供氣源； 4.為氣動(dòng)工具提供氣源； 5.吹洗零部件和濾器。u 排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位： m3/s、m3/min、m3/h第1頁(yè)/共30頁(yè)空壓機(jī)分類：按排氣壓力分：低壓 0.20.21.0MPa1.0MPa；中壓 1 110MPa10MPa；高壓 1010100MPa100MPa。按排氣量分：微型 1m100m100m3 3/min/min。第2頁(yè)/共30頁(yè)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3頁(yè)/共30頁(yè)兩級(jí)活塞式壓縮機(jī) 單級(jí)活塞壓縮機(jī) 活塞式壓縮機(jī)第4頁(yè)/共30

2、頁(yè)膜片式壓縮機(jī) 第5頁(yè)/共30頁(yè)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī) 第6頁(yè)/共30頁(yè)最長(zhǎng)的使用壽命最長(zhǎng)的使用壽命- -低轉(zhuǎn)速（低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，與滑片），潤(rùn)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)能夠安靜有效防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的運(yùn)作；平時(shí)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(wàn)小滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬(wàn)小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬(wàn)小時(shí)相當(dāng)時(shí)以上，依然完好如初，按十萬(wàn)小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)達(dá)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)達(dá)33年之年之久。因此，將滑片式空壓

3、機(jī)比喻為一部終久。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(guò)。身機(jī)器實(shí)不為過(guò)。滑(葉)片式空壓機(jī) 可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī) 第7頁(yè)/共30頁(yè)1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.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(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。 2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。 3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，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8頁(yè)/共30頁(yè)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(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.

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(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jiān)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9頁(yè)/共30頁(yè)氣路系統(tǒng)：氣路系統(tǒng)：A A 進(jìn)氣過(guò)濾器進(jìn)氣過(guò)濾器B B 空氣進(jìn)氣閥空氣進(jìn)氣閥C C 壓縮機(jī)主機(jī)壓縮機(jī)主機(jī)D D 單向閥單向閥E E 空氣空氣/ /油分離器油分離器F F 最小壓力閥最小壓力閥G G 后冷卻器后冷卻器H H 帶自動(dòng)疏水器的水帶自動(dòng)疏水器的水分離器分離器 油路系統(tǒng)：J J 油箱KK

5、 恒溫旁通閥LL 油冷卻器MM 油過(guò)濾器N N 回油閥OO 斷油閥 冷凍系統(tǒng)：P P 冷凍壓縮機(jī)Q Q 冷凝器R R 熱交換器S S 旁通系統(tǒng)T T 空氣出口過(guò)濾器 螺桿式壓縮機(jī) 第10頁(yè)/共30頁(yè)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(kāi)發(fā)并問(wèn)世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長(zhǎng)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(jì)，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(dòng)件渦卷付，只有磨合沒(méi)有磨損，因而壽命更長(zhǎng)，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(dòng)小

6、、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。 第11頁(yè)/共30頁(yè)第12頁(yè)/共30頁(yè) 渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，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13頁(yè)/共30頁(yè)活塞式空氣壓縮機(jī)的外形第14頁(yè)/共30頁(yè)一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4123 41 吸氣過(guò)程 12 壓縮過(guò)程 23 排氣過(guò)程第15頁(yè)/共30頁(yè)一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮） 壓縮分類壓縮分類： 絕熱壓縮：12 耗功最大 等溫壓縮：12 耗功最小 多變壓縮：12 耗功居中功PV （PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣

7、缸潤(rùn)滑有益。第16頁(yè)/共30頁(yè)二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)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不利的影響殘存的氣體在活塞回行時(shí)，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(dòng)發(fā)生相撞。第17頁(yè)/共30頁(yè)表征Vc的參數(shù)相對(duì)容積C、容積系數(shù)vpppvVVVVV合適的C ：低壓0.07-0.12 中壓0.09-0.14 高壓0.11-0.16 v 0.650.901）余隙容積Vc的影響pcVVC C越大或壓力比越高，則v越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見(jiàn)表

8、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(jí)壓縮）第18頁(yè)/共30頁(yè)2）進(jìn)排氣閥及流道阻力的影響吸氣過(guò)程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)p表示：VVVVVp 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。p （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(jí)壓縮）吸入閥及流道阻力產(chǎn)生排出閥及流道阻力產(chǎn)生sdpp第19頁(yè)/共30頁(yè)3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過(guò)程中機(jī)件吸熱，所以在吸氣過(guò)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)t來(lái)衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強(qiáng)對(duì)氣缸、

9、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(jí)壓縮）第20頁(yè)/共30頁(yè)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)l來(lái)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(dòng)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(shí)，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(jì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度，不得隨意增減進(jìn)氣管的長(zhǎng)度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）第21頁(yè)/共30頁(yè)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

10、）氣體流動(dòng)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(jí)壓縮）第22頁(yè)/共30頁(yè)3. 排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt-單位時(shí)間內(nèi)活塞所掃過(guò)的氣缸容積。smSnzDVt/240/32實(shí)際排氣量Q： Q=Vt 輸氣系數(shù) ： t v pl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(jí)壓縮）第23頁(yè)/共30頁(yè)指示功率pi ： 按示功圖計(jì)算的功率理論功率Ps、PT ：按理論循環(huán)計(jì)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

11、溫）miTTTmiSSSPPPP二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）4.功率和效率第24頁(yè)/共30頁(yè)三、多極壓縮和中間冷卻第一級(jí)工作循環(huán) o-a-b-n-o第二級(jí)工作循環(huán) c-e-f-m-c整個(gè)工作循環(huán) o-a-b-c-e-f-m-n-o第25頁(yè)/共30頁(yè)1) 降低壓縮終了的排氣溫度，保證機(jī)件潤(rùn)滑；2) 減小余隙容積對(duì)排氣量的影響，提高輸氣系數(shù)；3) 節(jié)省壓縮功(c-b-d-e-c)；4) 減輕活塞上的作用力。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26頁(yè)/共30頁(yè)2. 各級(jí)壓縮比的確定 理論分析：各級(jí)耗功相等時(shí)，壓縮機(jī)總耗功最小。 即各級(jí)壓力比應(yīng)相等。最佳壓力比：各級(jí)壓力比相等時(shí)總耗功最省。zppppppppdzd12312 3. 壓縮終了溫度的確定122213112TTTTTTTnnnn為中冷器后的溫度 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27頁(yè)/共30頁(yè)例：主機(jī)啟動(dòng)空氣壓力為3.0MPa，利用兩級(jí)壓縮，最佳壓縮比是多少？中間壓力是多少？p10.1MPa pd3.0MPa5 . 51 . 00 . 31zppdMPapppp55. 01 . 05 . 51212V0.1MPa0.1MPa0.55MPa0.55MPa3.0MPa3.0MPaT T