天然氣汽車常規(guī)加氣站壓縮機(jī)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：

天然氣汽車常規(guī)加氣站壓縮機(jī)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：高秀峰學(xué)生姓名：劉洋洋課題背景能源短缺環(huán)境污染尋求清潔替代能源----用CNG(壓縮天然氣作為轉(zhuǎn)來(lái)車輛燃料)加氣站核心設(shè)備：常規(guī)CNG壓縮機(jī)

母站CNG壓縮機(jī)子站CNG壓縮機(jī)天然氣加氣站常規(guī)站母站子站課題背景課題任務(wù)本論文設(shè)計(jì)了一種天然氣汽車常規(guī)加氣站壓縮機(jī)。主要參數(shù)：額定進(jìn)氣壓力是0.3MPa，排氣壓力為25MPa。供氣量為700Nm3,電動(dòng)機(jī)功率220kw,轉(zhuǎn)速980r/min。采用兩列四缸結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)四級(jí)壓縮。主機(jī)采用了兩列帶平衡腔的正級(jí)差結(jié)構(gòu)，第！、Ⅳ級(jí)設(shè)置在一列，第Ⅱ、Ⅲ級(jí)設(shè)置在一列。兩列按平衡對(duì)動(dòng)方案布置，壓縮機(jī)采用風(fēng)冷，氣缸有油潤(rùn)滑。設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟熱力計(jì)算額定工況（0.3MPa）熱力復(fù)算：四種變工況動(dòng)力計(jì)算額定工況下受力計(jì)算，得出飛輪矩變工況下的受力計(jì)算和分析零部件強(qiáng)度校核氣缸部分：氣缸、氣閥、活塞等基本部件：機(jī)身、連桿、十字頭等附屬部件：中冷器傳熱量計(jì)算繪制裝配圖曲軸、連桿、高壓級(jí)氣缸零件圖總裝圖壓縮機(jī)選型壓縮機(jī)為臥式對(duì)動(dòng)結(jié)構(gòu)，選擇列數(shù)為2列。第一列布置兩級(jí)壓縮，即I，Ⅳ級(jí)正級(jí)差帶平衡腔的氣缸，第二列也是布置了兩級(jí)壓縮，即Ⅱ，Ⅲ級(jí)正級(jí)差帶平衡腔的氣缸。額定工況下的熱力計(jì)算估算各級(jí)排氣溫度Td用MATLAB編程計(jì)算各級(jí)進(jìn)出口壓縮因子估算進(jìn)氣系數(shù)、泄漏系數(shù)、析水系數(shù)和抽氣系數(shù)熱力計(jì)算結(jié)果計(jì)算各級(jí)氣缸工作容積計(jì)算氣缸的直徑氣缸圓整后各級(jí)容積參數(shù)顧及壓力損失后各級(jí)實(shí)際壓力和壓力比計(jì)算各列最大活塞力計(jì)算各級(jí)指示功率、所需軸功率、等溫效率變工況下的熱力計(jì)算工作容積確實(shí)定、確定與容積流量有關(guān)的系數(shù)、確定假想工作容積。選定四種變工況變工況1編程結(jié)果動(dòng)力計(jì)算額定工況下變工況下額定工況下綜合活塞力第一列動(dòng)力計(jì)算第二列動(dòng)力計(jì)算變工況下第一列動(dòng)力計(jì)算第二列動(dòng)力計(jì)算計(jì)算飛輪矩額定工況下曲軸旋轉(zhuǎn)一周切向力變化圖線，得飛輪矩為1434kg*m2變工況下，總切向力和平均切向力，得飛輪矩1287kg*m2氣缸局部設(shè)計(jì)1氣缸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核一級(jí)氣缸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核：氣缸選用材料為鑄鐵HT250，氣缸壁厚s=1.6cm。二級(jí)氣缸的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度：氣缸選用材料為鑄鐵材料，氣缸內(nèi)壁厚s=2.5cm。三級(jí)氣缸的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核：氣缸選用材料為鑄鐵材料氣缸內(nèi)壁厚s=3.5cm。四級(jí)氣缸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核：氣缸材料為45鋼，氣缸壁厚=1.5cm，干式氣缸套材料為鑄鐵,HT250,缸套壁厚=1.2(cm)。氣閥的設(shè)計(jì)計(jì)算及結(jié)構(gòu)計(jì)算氣缸局部設(shè)計(jì)2活塞桿的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核活塞環(huán)、活塞的設(shè)計(jì)：活塞為級(jí)差式填料、刮油環(huán)的設(shè)計(jì)：填料采用三、六瓣結(jié)構(gòu)，氣缸側(cè)為三瓣結(jié)構(gòu)，另一側(cè)為六瓣結(jié)構(gòu)。氣缸局部設(shè)計(jì)3根本部件設(shè)計(jì)機(jī)身、中體、連桿、十字頭、曲軸、軸承、軸瓦中冷器的設(shè)計(jì)采取一個(gè)比較平均的比定壓熱容的算法，質(zhì)量流量不變，可以在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下計(jì)算，求得各種工況下的傳熱量。系統(tǒng)流程和控制邏輯關(guān)系圖設(shè)計(jì)總裝圖連桿零件圖缸體零件圖缸體零件圖學(xué)術(shù)價(jià)值1.本設(shè)計(jì)中的原始數(shù)據(jù)，均根據(jù)實(shí)際情況得來(lái)，所以經(jīng)由這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行的計(jì)算具有一定的實(shí)際意義。2.求解任何壓力和溫度下的壓縮因子的MATLAB子程序，可以為任何需用到天然氣壓縮因子的計(jì)算提供幫助.3.熱力和動(dòng)力計(jì)算程序可以為以后設(shè)計(jì)往復(fù)式壓縮機(jī)提供清晰的思路和參考。4.本設(shè)計(jì)吸收了中國(guó)石化集團(tuán)公司江漢三機(jī)廠2D4-3/3-250機(jī)型的許多優(yōu)點(diǎn)，比方，選定額定轉(zhuǎn)速為980r/min，這在我國(guó)同功率的高壓壓縮機(jī)中是最高的；級(jí)在列中的配置，選定為無(wú)高壓填料，僅出現(xiàn)中低壓填料的方案；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用反向潤(rùn)滑系統(tǒng)。問(wèn)題與展望缺陷：1.天然氣僅僅考慮了甲烷的情況，未考慮其他氣體的存在，把壓縮指數(shù)和膨脹指數(shù)都當(dāng)成了定值。2.將天然氣當(dāng)成干氣處理也不太準(zhǔn)確。3.工程制圖的知識(shí)缺乏，在畫圖細(xì)節(jié)上可能有些錯(cuò)誤。4.在設(shè)計(jì)進(jìn)度上，前期編