第3章壓縮機的主要熱力性能參數3

1、 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講排氣壓力l 排氣壓力排氣壓力最終排出壓縮機的氣體壓力，在最終貯氣筒處測量。l 額定排氣壓力額定排氣壓力設計工況的排氣壓力l 級的排氣壓力級的排氣壓力（級間壓力）在下一級的進口法蘭處測量(前級的排氣壓力為下級的進氣壓力）l 壓縮機的排氣壓力由誰決定？壓縮機的排氣壓力并不取決于壓縮機本身，而是由壓縮壓縮機的排氣壓力并不取決于壓縮機本身，而是由壓縮機排氣系統(tǒng)內的氣體壓力，即機排氣系統(tǒng)內的氣體壓力，即“背壓背壓”決定，背壓又是決定，背壓又是由供求關系來確定。由供求關系來確定。 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講 容積式

2、壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講多級壓縮的級間壓力l多級壓縮的級間壓力取決于前一級和后一級的氣量供求平衡關系。l相鄰兩級間氣缸行程容積的關系：1111111111hjvjpjTjljjcjjjjjhjvjpjTjljjcjjjVTZPPVTZvjpjTjljjvjpjTjljjhjhjjcjjjjcjjjppT ZTZVVp T ZpTZ 1111111111111111 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講壓縮機啟動工況下的壓力形成l 因Vh1Vh2，l 此時，二級開始工作。因Vh2Vh3， 2222dvsPV111121dvshdPVVP121sh

3、dVVP，基本不變32hdVP232shdVVP，基本不變. 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講排氣溫度l級的排氣溫度級的排氣接管處的溫度。l壓縮終了溫度壓縮終了時，壓縮腔中的溫度。1nndsTT1nndaTT 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講排氣溫度必須受到一定的限制l 潤滑油：粘度降低，潤滑性能變差?？諝鈮嚎s機中，排氣溫度高，輕質餾分易揮發(fā)，導致空氣含油增加，形成積炭現象。l 形成積炭堵塞排氣閥及排氣管道l 動力用固定式空氣壓縮機的排氣溫度限制在160度以下，移動式限制在180度以下。l 氮氫氣壓縮機的排氣溫度限制在160度以下。l 石油裂

4、解氣，限制在100度以下。l 乙炔氣，限制在100度以下。l 壓縮特殊性質的氣體和特殊用途的壓縮機溫度。l 如氯氣壓縮機在100(濕氯氣）130（干氯氣）度以下。l 無油潤滑壓縮機，排氣溫度過高，會導致密封原件磨損加劇，限制在180度以下。 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講造成排氣溫度過高的原因lTs過高多級壓縮中，回冷不完善；氣閥周圍冷卻不好通過氣閥泄漏l壓力損失l泄漏l余隙容積（影響級間壓力，影響壓比）l熱交換 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講降低排氣溫度的措施l采用多級壓縮l加強級間冷卻l加強氣缸外冷卻或噴液冷卻l減小吸氣加熱及進排氣阻

5、力損失 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講壓縮機的功率和效率l 壓縮機的理論功率 等溫功率Nis 壓縮機按第一級進口溫度，等溫壓縮至排氣壓力時的理論循環(huán)指示功率。對于理想氣體多級壓縮機分級計算(考慮到抽氣、充氣、水份析出、不要求回冷完善等）lnissvNp qW160 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講對于實際氣體 lnsdissvsZZNp qWZ1602對于實際氣體的多級壓縮2ln601sjdjsjjjjisZZZRTMNcjjsvjRTpqM1 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講絕熱功率Nad 壓縮機各級絕熱壓縮時的

6、理論循環(huán)指示功率之和。111601kkisjjjkNM RTk1116012TTksjdjkTisjjjTZZkNM RTk理想氣體實際氣體101(1)1601jjnnjissvhjjjnNnVWpn 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講壓縮機的實際功率l實際功率分為指示功率、軸功率和驅動機的輸出功率l指示功率Ni（各級指示功率之和）60iinNW對理想氣體：對理想氣體： 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講10116012TjTjnTjsjdjnissjvjhjjjTjsjnZZnNPVnZ對實際氣體：對實際氣體： 容積式壓縮機2014.3往復壓縮

7、機級的熱力性能參數第 3講l 軸功率Nz驅動機傳給壓縮機主軸的功率 壓縮機的指示功率Ni 摩擦功率Nm 驅動附屬機構所需的功率Na（如油泵、注油器、風扇）Nm的分配： 活塞環(huán)與氣缸間 填函與活塞桿 十字頭和滑道間 活塞銷、十字頭銷、曲柄銷 主軸承zimaNNNN往復摩擦力旋轉摩擦力 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講l驅動機輸出功率Ne 軸功率Nz 傳動損失功率Nc （傳動效率）l驅動機名義功率Ne（考慮儲備功率）(1.11.2)eeNN 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講效率 l 等溫

8、指示效率 壓縮機的等溫指示效率壓縮機的等溫指示效率：反映了壓力損失，泄漏的影響（不計及級間冷卻不完善）（不計及級間冷卻不完善） 壓縮裝置的等溫指示效率壓縮裝置的等溫指示效率：還反映級間冷卻不完善的影響。isi isiNN理論循環(huán)等溫實際循環(huán)指示功率指示功率lnissvNp qW160效率是表示壓縮機工作的完善程度，是用理想壓縮機所需要的功率和實效率是表示壓縮機工作的完善程度，是用理想壓縮機所需要的功率和實際壓縮機所需要的功率之比來表示，表示壓縮機的經濟性際壓縮機所需要的功率之比來表示，表示壓縮機的經濟性 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講l等溫效率 壓縮機理論循環(huán)等溫指

9、示功率與軸功率之比。同時反映了壓縮機指示功率的損失與機械摩擦功率損失的數值。一般為0.60.75l高速、微小型壓縮機取下限，大中型壓縮機取上限。isiszNN理論循環(huán)等溫指實際循示功率環(huán)軸功率注意：等溫效率也有壓縮機的等溫效率和壓縮機裝置的等溫效率兩種 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講常見氣體壓縮機的等溫效率介質容積流量（m3/min）排氣壓力（Mpa）級數等溫效率空氣30.810.350.4110032.160.620.70石油氣101004.340.640.68二氧化碳5021.150.540.73氧氣301002.11530.530.60 容積式壓縮機2014.

10、3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講l絕熱效率 壓縮機理論循環(huán)絕熱功率與軸功率之比。l不同級數壓縮機不能直接比較（五級、六級，效率同，但軸功率不同）l相同級數比較時，能突出反映了壓力損失，即氣閥的工作狀況以及泄漏的影響。adadzNN理論循環(huán)絕熱功率實際循環(huán)軸功率 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講l等溫絕熱效率l反映級數對壓縮機經濟性的影響isis adadNN理論循環(huán)等溫指示功率理論循環(huán)絕熱指示功率isiszisis adadadzadNNNN等溫效率絕熱效率 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講l機械效率l反映壓縮機的機械摩擦損失imzNN實

11、際循環(huán)指示功率實際循環(huán)軸功率影響機械效率的因素很多，如壓縮機的方案、結構特點、制造質量、裝配質量、軸承的形式、潤滑狀況、摩擦副的材料、硬度等等均對它有影響。在設計計算時，可按下列統(tǒng)計數據確定：中、大型壓縮機 0.900.95小型壓縮機 0.850.92微型壓縮機 0.820.90mmm高壓壓縮機由于填函部分的摩擦損失相對較大，所以 0.800.85。無油潤滑壓縮機活塞環(huán)等摩擦功耗較大宜取低限值；主軸直接驅動油泵、注油器及風扇(當風冷時)，機械效率更低一些。m 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講l容積比能（比功率） 一定排氣壓力時，單位排氣量所消耗的功率。l一般用于評價動

12、力用空氣壓縮機的經濟性。l注意工作條件應相同，包括進氣條件、冷卻水溫度及耗水量等。z0NQ壓縮機軸功率壓縮機排氣量 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講如何提高壓縮機的經濟性l 壓縮機功率流示意圖l 措施降低摩擦損失（制造、裝配質量、良好潤滑）減少壓力損失（主要是氣閥、氣流脈動損失）合理選擇級數和壓比，加強氣缸冷卻，減少傳熱損失。減少泄漏（特別是活塞環(huán)和填函處）提高氣體的回冷完善度結構參數的優(yōu)化設計( 方案設計） 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講1、摩擦損失；2、回冷不完善損失；3、密封不嚴及預熱損失 ；4、氣體流動損失；5、壓縮和膨脹過程偏離等溫線損失指示功率軸功率等溫功率 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3講小 結l 容積流量的調節(jié)原理與調節(jié)方式及其經濟性l 排氣壓力、排氣溫度l 壓縮機的實際功率l 幾種效率定義及不同效率所反映的本質l 壓縮機的經濟性 容積式壓縮機2014.3往復壓縮機級的熱力性能參數第 3