第二章 容積式壓縮機(jī)

第二章容積式壓縮機(jī)第一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五過程流體機(jī)械教材及參考書1.蔡增基等編著，流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)－中國建筑工業(yè)出版社2.陳次昌等編著，水泥生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備－機(jī)械工業(yè)出版社第二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五課程內(nèi)容：

本課程主要介紹流體機(jī)械設(shè)備，其中包括容積式壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)、泵、離心機(jī)等。過程流體機(jī)械緒論容積式壓縮機(jī)離心壓縮機(jī)泵離心機(jī)內(nèi)容如下第三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五第二章容積式壓縮機(jī)本章學(xué)習(xí)要求：1.了解往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程2.了解往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能3.了解往復(fù)壓縮機(jī)的氣閥和密封4.了解往復(fù)壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)和其他附屬系統(tǒng)5.了解往復(fù)壓縮機(jī)的選型6.了解回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)過程流體機(jī)械第四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)容積式壓縮機(jī)的工作原理

是依靠工作腔容積的變化來壓縮氣體，因而它具有容積可周期變化的工作腔。按工作腔和運動部件形狀，容積式壓縮機(jī)可分為“往復(fù)式”和“回轉(zhuǎn)式”兩大類。往復(fù)式：運動部件進(jìn)行往復(fù)運動；回轉(zhuǎn)式：運動部件做單方向回轉(zhuǎn)運動。第五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五緒論1.4壓縮機(jī)概述1.4.1.5壓縮機(jī)分類及命名按工作原理按工作腔中運動件或氣流工作特征容積式往復(fù)式回轉(zhuǎn)式動力式離心式軸流式漩渦式噴射式第六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五緒論1.2流體機(jī)械的分類1.2.3按流體機(jī)械結(jié)構(gòu)特點分類1.2.3.1往復(fù)式結(jié)構(gòu)的流體機(jī)械1.2.3.2旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)的流體機(jī)械分類主要運動部件特點舉例往復(fù)式在工作腔中作往復(fù)運動的活塞輸送流體的流量較小而單級壓升較高往復(fù)式壓縮機(jī)、往復(fù)式泵旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)輪、葉輪或轉(zhuǎn)鼓輸送流體的流量大而單級壓升不太高回轉(zhuǎn)式、葉輪式的壓縮機(jī)和泵以及分離機(jī)第七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)容積式壓縮機(jī)的主要特點（1）工作腔的容積變化規(guī)律只取決于機(jī)構(gòu)的尺寸，故機(jī)器壓力與流量關(guān)系不大，工作的穩(wěn)定性較好；（2）氣體的吸入和排出是靠工作腔容積變化，與氣體性質(zhì)關(guān)系不大，故機(jī)器適應(yīng)性強(qiáng)并容易達(dá)到較高的壓力；（3）機(jī)器的熱效率較高；（4）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尤其是往復(fù)式壓縮機(jī)易于損壞的零件多；（5）一些壓縮機(jī)的氣體吸入和排出是間歇的，容易引起氣柱及管道的振動。第八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五

容積式壓縮機(jī)日立牌活塞往復(fù)壓縮機(jī)于1911年問世，迄今已有90年的歷史。日立于1953年生產(chǎn)了日本第一臺平衡對稱式壓縮機(jī)，此裝置功率為450kW。第九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

自此以后，日立向世界多個國家輸送了約4,800臺共計1,310,000kW功率的平衡對稱式壓縮機(jī)，其中包括一臺輸出功率為5,500kW的壓縮機(jī)及另一臺壓力為550kg/cm2的壓縮機(jī)，后者具備了同類產(chǎn)品的最高壓力。自1968年以來，日立還為低密度聚乙烯工廠提供了21臺超高壓壓縮機(jī)，包括一臺功率為11,000kW,壓力為3,3000kg/cm2的壓縮機(jī)。

第十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)第十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.1總體結(jié)構(gòu)和組成

圖2-1是一臺大型往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，這是一臺臥式四列五級對稱平衡型高壓活塞壓縮機(jī)；圖中所示的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部件大致可分為如下三大部分：（1）工作腔部分工作腔部分是直接處理氣體的部分，包括汽缸、活塞、氣閥等，構(gòu)成有進(jìn)、出通道的封閉空間?；钊麠U穿出工作腔端板的部位設(shè)有填料，用以密封間隙，活塞上設(shè)置的活塞環(huán)也是起密封作用的。第十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五緒論1.4壓縮機(jī)概述1.4.1.4按功率大小分類名稱功率/KW一般配用電源/V小型壓縮機(jī)＜5220中型壓縮機(jī)5～450380大型壓縮機(jī)≥4503000或6000第十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五緒論1.4壓縮機(jī)概述1.4.1.2按排氣壓力分類分類名稱排氣表壓風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)＜15kPa0.015～0.2MPa壓縮機(jī)低壓壓縮機(jī)中壓壓縮機(jī)高壓壓縮機(jī)超高壓壓縮機(jī)＞0.2～1.0MPa＞1.0～10MPa＞10～100MPa＞100MPa第十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.1總體結(jié)構(gòu)和組成（2）傳動部分傳動部分把電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運動，包括曲軸、連桿、十字頭等，往復(fù)運動的活塞通過活塞桿與十字頭連接。（3）機(jī)身部分機(jī)身部分是用來支承（或連接）汽缸部分與傳動部分的零部件，包括機(jī)身（或稱曲軸箱）、中體、中間接筒等，其上還可能安裝有其他附屬設(shè)備。第十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.1總體結(jié)構(gòu)和組成圖2-1所示的壓縮機(jī)確切地講應(yīng)稱為壓縮機(jī)主機(jī)，一臺壓縮機(jī)除主機(jī)外，還必須配以潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、緩沖和減振系統(tǒng)、分離和凈化系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)等必不可少的附屬裝置才能穩(wěn)定、可靠工作。第十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

用曲柄和滑塊來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動和移動相互轉(zhuǎn)換的平面連桿機(jī)構(gòu)，也稱曲柄連桿機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中與機(jī)架構(gòu)成移動副的構(gòu)件為滑塊，通過轉(zhuǎn)動副B、C聯(lián)接曲柄和滑塊的構(gòu)件為連桿。

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)、壓縮機(jī)、沖床等的主機(jī)構(gòu)中?；钊桨l(fā)動機(jī)以滑塊為主動件，把往復(fù)移動轉(zhuǎn)換為不整周或整周的回轉(zhuǎn)運動；壓縮機(jī)、沖床以曲柄為主動件，把整周轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為往復(fù)移動。第十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)第十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)第十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)第二十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.2機(jī)構(gòu)學(xué)原理和構(gòu)成圖2-2所示活塞壓縮機(jī)的機(jī)構(gòu)學(xué)原理：（1）曲柄1的旋轉(zhuǎn)運動通過來回擺動的連桿2轉(zhuǎn)換成十字頭3的往復(fù)運動，活塞7通過一根細(xì)長的活塞桿4連接在十字頭上與其同步往復(fù)運動。（2）活塞同心地安裝在圓筒形汽缸10內(nèi)，汽缸的一端或兩端設(shè)有端蓋，相應(yīng)的前部和后部端蓋稱為缸蓋和缸座。第二十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.2機(jī)構(gòu)學(xué)原理和構(gòu)成圖2-2所示活塞壓縮機(jī)的機(jī)構(gòu)學(xué)原理：（3）活塞、汽缸、缸蓋或缸座共同圍合成的封閉空間就是用于進(jìn)行氣體壓縮的工作腔，當(dāng)活塞在十字頭帶動下做往復(fù)運動時，工作腔容積做周期性變化，即可實現(xiàn)氣體的吸入、壓縮和排出。（4）氣體進(jìn)出工作腔的控制部件11、12分別稱為進(jìn)、排氣閥。第二十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.2機(jī)構(gòu)學(xué)原理和構(gòu)成圖2-2所示活塞壓縮機(jī)的機(jī)構(gòu)學(xué)原理：（5）活塞桿穿出汽缸端蓋的部位存在環(huán)形間隙，需要進(jìn)行密封，該密封元件5稱為填料。（6）活塞與汽缸之間同樣也存在環(huán)形間隙，導(dǎo)致活塞兩側(cè)產(chǎn)生氣體泄漏，對這一部位進(jìn)行密封的元件8稱為活塞環(huán)。第二十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.2機(jī)構(gòu)學(xué)原理和構(gòu)成圖2-3所示進(jìn)氣閥、排氣閥的原理與結(jié)構(gòu)：控制氣體進(jìn)出工作腔的氣閥，它有四個主要零件：閥座、閥片（板）、彈簧、升程限制器。①圖2-3(a)所示：氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，閥片緊壓在閥座上，使工作腔與外部斷開。②圖2-3(b)所示：工作時，閥片下側(cè)氣體壓力升高或上部氣體壓力下降，從而在閥片上產(chǎn)生一個與彈簧力反向的第二十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.2機(jī)構(gòu)學(xué)原理和構(gòu)成

氣體壓差力，閥片兩側(cè)壓差足夠大時，氣體力便克服了彈簧力而將閥片頂開，形成氣流通道；反之，當(dāng)作用在閥片上的氣體力減小或消失時，閥片便在彈簧力作用下落回閥座，氣閥關(guān)閉。③升程限制器的作用：是限制閥片的最大位移，并用于承載彈簧。第二十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.2機(jī)構(gòu)學(xué)原理和構(gòu)成

④這種氣閥的啟閉完全是由工作腔內(nèi)外的流體壓力差決定，自動工作，故稱為自動閥。⑤進(jìn)、排氣閥的原理和結(jié)構(gòu)相同，只是安裝方向相反。第二十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五過程流體機(jī)械第二十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五過程流體機(jī)械第二十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五過程流體機(jī)械第二十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五過程流體機(jī)械第三十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.3汽缸基本形式和工作腔分類定義單作用氣缸對于壓縮機(jī)的一個氣缸而言，缸內(nèi)僅在活塞一側(cè)構(gòu)成工作腔并進(jìn)行壓縮循環(huán)的結(jié)構(gòu)。雙作用氣缸在活塞兩側(cè)構(gòu)成兩個工作腔并進(jìn)行相同級次壓縮循環(huán)的結(jié)構(gòu)。級差式氣缸通過活塞與氣缸結(jié)構(gòu)的搭配，構(gòu)成兩個或兩個以上工作腔，并在各工作腔內(nèi)完成兩個或兩個以上級次壓縮循環(huán)的結(jié)構(gòu)。第三十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.3汽缸基本形式和工作腔分類定義平衡腔有些多工作腔汽缸，其中的一個腔室僅與某工作腔進(jìn)氣相通，而不用于壓縮氣體，起力平衡作用，稱為平衡腔。工作腔直接用來處理氣體的容積可變的封閉腔室稱為工作腔，一個壓縮機(jī)汽缸中可能有一個工作腔，也可能有多個工作腔，它們同時或輪流依次工作，執(zhí)行相同或不同壓縮任務(wù)。第三十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.3汽缸基本形式和工作腔分類定義工作容積工作腔中的全部容積并不一定都是有效的，其中實際用來處理氣體的那部分容積稱為工作容積，例如往復(fù)壓縮機(jī)中活塞所掃過的那部分容積。余隙容積工作腔在排氣結(jié)束后，其中仍可能殘存一部分高壓氣體，這部分空間稱為余隙容積。第三十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.4壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)形式

一臺壓縮機(jī)，尤其是多級壓縮機(jī)中，可能有不止一個連桿，把一個連桿所對應(yīng)的一組汽缸及相應(yīng)動靜部件稱為一列。一個壓縮機(jī)有幾個連桿就有幾列。一列可能對應(yīng)一個汽缸，也可能對應(yīng)串在一起的幾個汽缸。單列或多列活塞壓縮機(jī)根據(jù)汽缸中心線與地平面的相對位置，可分為圖2-5所示的一些形式，這些形式概括為立式、臥式、角度式三類。第三十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.4壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)形式分類定義立式壓縮機(jī)汽缸中心線與地面垂直。臥式壓縮機(jī)汽缸中心線與地面平行，包括一般臥式、對動式、對置等。角度式包括L形、V形、W形、扇形、星形等。第三十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.1基本構(gòu)成和工作原理2.1.1.4壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)形式一般臥式：汽缸布置在曲軸一側(cè)；對動式：汽缸分布在曲軸兩側(cè)且兩側(cè)活塞運動兩兩相向；對置式：汽缸分布在曲軸兩側(cè)但兩側(cè)相對列活塞的運動不對稱。臥式壓縮機(jī)四列或四列以上對動及對置式壓縮機(jī)，電機(jī)位于各列間稱為H形壓縮機(jī)，電機(jī)位于軸端稱為M形壓縮機(jī)，兩列對動壓縮機(jī)也稱D形壓縮機(jī)。第三十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2壓縮機(jī)級的工作過程

被壓縮氣體進(jìn)入工作腔內(nèi)完成一次氣體壓縮稱為一級，每個級由進(jìn)氣、壓縮、排氣等過程組成，完成一次該過程稱為一個循環(huán)。2.1.2.1級的理論循環(huán)

先研究級的理論循環(huán)，假設(shè)：ⅰ.汽缸沒有余隙容積，被壓縮氣體能全部排出汽缸；ⅱ.進(jìn)排氣過程無壓力損失、壓力波動、熱交換，吸、排氣壓力為定值；ⅲ.壓縮過程和排氣過程無氣體泄漏；ⅳ.所壓縮的氣體為理想氣體，其過程指數(shù)為定值；ⅴ.壓縮過程為等溫或絕熱過程。第三十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.1級的理論循環(huán)

理論循環(huán)如圖2-6所示：①橫坐標(biāo)為工作腔容積，縱坐標(biāo)為其內(nèi)氣體壓力。②4→1為進(jìn)氣過程：當(dāng)活塞自左向右移動時，氣體以壓力P1被吸入汽缸;③1→2為壓縮過程：活塞運動到最右端后，返程向左移動，氣體被壓縮；④2→3為排氣過程：當(dāng)壓縮壓力達(dá)到排氣壓力P2后,氣體被活塞推出汽缸。⑤進(jìn)氣過程吸氣閥打開，排氣過程排氣閥打開，均為瞬間啟閉，過程1→2→3→4即為級的理論循環(huán)。第三十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.1級的理論循環(huán)“示功圖”：循環(huán)過程在P-V圖上的表示稱為壓力指示圖；“外止點”：活塞運動到達(dá)的遠(yuǎn)離主軸側(cè)的極限位置；“內(nèi)止點”：活塞運動到達(dá)的接近主軸側(cè)的極限位置；“進(jìn)程”：活塞向外止點運動時稱“進(jìn)程”；“回程”：活塞向內(nèi)止點運動時稱“回程”；“行程”：活塞從一個止點到另一止點所走過的距離。第三十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.1級的理論循環(huán)（1）理論循環(huán)級的進(jìn)氣量

理論循環(huán)中，級所吸進(jìn)的氣量為活塞迎風(fēng)面積Ap與其行程s的乘積，即活塞一個行程所掃過的容積，特稱行程容積或掃氣容積。(2-1)第四十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.1級的理論循環(huán)（2）理論循環(huán)指示功

完成一個工作循環(huán)所消耗的外功稱為指示功，理論循環(huán)指示功即為P-V圖上封閉循環(huán)圖所包圍的面積，其值為:(2-2)第四十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.1級的理論循環(huán)（2）理論循環(huán)指示功

將過程方程代入上式可積分得到等熵壓縮循環(huán)指示功Wi-ad的計算式、等溫壓縮循環(huán)指示功Wi-is的計算式:(2-4)(2-3)第四十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（1）實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別①汽缸有余隙容積在排氣行程終了的止點位置，余隙容積內(nèi)的高壓氣體無法排出，當(dāng)活塞進(jìn)入下一個進(jìn)氣行程時，工作腔內(nèi)殘留的高壓氣體要先膨脹至低于名義吸氣壓力后才可能開始有新的氣體吸入汽缸。第四十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（1）實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別②進(jìn)、排氣通道及氣閥有阻力通道和氣閥不可能絕對光滑且無曲折，同時流通面積有限，故氣體流經(jīng)這些部位要產(chǎn)生壓力損失，因此實際的吸氣壓力線低于名義值，而實際排氣壓力線高于名義值。第四十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（1）實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別③氣體與汽缸各接觸壁面間存在溫差吸入過程中氣體一般比各壁面溫度低，因此氣體會被加熱；排出過程中氣體一般會比各壁面溫度高，因此氣體會放出熱量。壓縮和膨脹過程中氣體溫度不斷變化，而壁面溫度趨于定值：故在壓縮開始階段繼續(xù)有熱量傳給氣體，成為吸熱壓縮，→隨著壓縮過程的進(jìn)行，氣體溫度不斷提高，在某瞬時氣體溫度便和缸壁溫度相等，該瞬時為絕熱壓縮，→此后，氣體溫度超過缸壁溫度成為放熱壓縮。膨脹過程正好相反。第四十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（1）實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別④汽缸容積不可能絕對密封汽缸依靠氣閥與進(jìn)、排氣系統(tǒng)相隔離；依靠活塞環(huán)等零件密封活塞與汽缸之間的間隙；依靠填料來密封活塞桿通過汽缸端蓋的部分。這些部位不能做到完全密封，因此必然有氣體自高壓區(qū)向低壓區(qū)泄漏，影響工作過程。第四十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（1）實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別⑤閥室容積不是無限大⑥實際氣體性質(zhì)不同于理想氣體⑦在特殊的條件下使用壓縮機(jī)第四十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（1）實際循環(huán)與理論循環(huán)的差別由圖2-8可見：吸氣閥在4點以后才開啟，→汽缸內(nèi)壓力下降至d點，→吸氣結(jié)束a點，吸氣閥關(guān)閉，→越過2點后缸內(nèi)壓力超過名義排氣壓力，→b點排氣閥完全開啟，→排氣閥在c點關(guān)閉。第四十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（2）實際循環(huán)級的進(jìn)氣量級的實際循環(huán)吸進(jìn)的氣量若折合成原始的壓力p1和溫度T1，比理論循環(huán)的進(jìn)氣量（即行程容積Vs）小?！鱒1:首先余隙容積中高壓氣體的膨脹占去了活塞的一部分行程，使吸進(jìn)的氣體減少了△V1；△V2：其次由于進(jìn)氣過程中存在阻力，使吸氣終了時汽缸內(nèi)壓力Pa低于名義值,Pa折合到名義值減少△V2

；△V3：由于熱交換的影響使吸入終了溫度Ta高于名義值，把氣體溫度折合到名義值，容積減少△V3。第四十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（2）實際循環(huán)級的進(jìn)氣量令折算到進(jìn)口壓力和溫度的實際吸入容積為Vs３，則其與行程容積的比值λｓ稱為吸氣系數(shù)，也稱充氣系數(shù)。(2-５)第五十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（2）實際循環(huán)級的進(jìn)氣量—容積系數(shù)—壓力系數(shù)—溫度系數(shù)(2-７)(2-８)(2-６)第五十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（2）實際循環(huán)級的進(jìn)氣量①容積系數(shù)根據(jù)氣體狀態(tài)方程和過程方程可推導(dǎo)得到容積系數(shù)的計算式。(2-１０)理想氣體：(2-１１)實際氣體：第五十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（2）實際循環(huán)級的進(jìn)氣量②壓力系數(shù)圖2-8從點a到點1的過程可視為多方壓縮過程，根據(jù)過程方程可推導(dǎo)出壓力系數(shù)的計算式（理想氣體）:(2-１2)理想氣體：(2-１3)近似：第五十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（2）實際循環(huán)級的進(jìn)氣量有兩個因素影響λp值:一是：進(jìn)氣閥關(guān)閉狀態(tài)的彈簧力，進(jìn)氣閥彈簧越硬，為克服彈簧力開啟閥片所需要的壓差就越大，λp就越?。欢牵哼M(jìn)氣導(dǎo)管中的壓力波動。吸氣結(jié)束時，如果氣流剛好處于波峰，實際上對缸內(nèi)的氣體起到了增壓的作用，甚至造成Pa高于P1，即λp＞1的情況；反之，若處于波谷，則使吸氣結(jié)束時汽缸內(nèi)的壓力比正常狀態(tài)還要低。第五十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.2級的實際循環(huán)（2）實際循環(huán)級的進(jìn)氣量③溫度系數(shù)其大小取決于進(jìn)氣過程中傳給氣體的熱量。熱量有兩個來源：其一：為進(jìn)氣過程中自通道、缸壁和活塞傳給的熱量，這部分熱量與壁面和氣體的溫差、活塞平均速度以及氣體密度有關(guān)；其二：為進(jìn)氣過程中由于壓力損失所消耗的功，它也變成熱量而加給氣體。余隙容積中高壓氣體膨脹終了的溫度一般比進(jìn)氣溫度高，但它不影響吸氣量。溫度系數(shù)可按圖2-12選取。第五十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五2.1.2.3多級壓縮的定義

所謂多級壓縮是將氣體的壓縮過程分在若干級中進(jìn)行，并在每級壓縮之后將氣體導(dǎo)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻。第五十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮概念：

所謂多級壓縮，是將氣體的壓縮過程分在若干級中進(jìn)行，并在每級壓縮之后將氣體導(dǎo)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻。（1）實行多級壓縮的理由節(jié)省壓縮氣體的指示功；降低排氣溫度；提高容積系數(shù)；降低活塞上的氣體力。第五十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮①節(jié)省壓縮氣體的指示功

壓縮機(jī)中的實際壓縮過程趨于絕熱，所以隨單級壓力比的提高，實際壓縮過程線將越來越偏離等溫壓縮過程，即絕熱循環(huán)指示功將越來越大于等溫循環(huán)指示功。第五十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮①節(jié)省壓縮氣體的指示功

如圖2-16所示，采用多級壓縮，每一級在適當(dāng)提高壓力后就把氣體排出并使氣體冷卻到原始進(jìn)口溫度，則實際壓縮過程就是折線1-2-1′-2′-1〞-2〞，相比于單級絕熱壓縮更接近等溫線，因而可節(jié)省指示功。第五十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮

②降低排氣溫度

一定吸氣溫度下，級的壓力比越高，排氣溫度就越高。排溫過高會導(dǎo)致許多問題，如潤滑油的黏度下降，潤滑效果惡化，產(chǎn)生結(jié)焦和積炭等。第六十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮

③提高容積系數(shù)

隨著壓力比的上升，余隙容積中氣體膨脹占的容積增大，汽缸實際吸氣量減少，容積利用率降低。采用多級壓縮使各級壓力比降低，因而容積系數(shù)增高。第六十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮

④降低活塞上的氣體力

多級壓縮能大幅度降低活塞上所受的氣體力，由此使運動機(jī)構(gòu)和機(jī)身部分等零部件的重量減輕，機(jī)械效率也得以提高。第六十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮（2）級數(shù)的選擇單級的最佳壓力比對獨立的某一級或單級壓縮機(jī)而言，把級的理論等溫循環(huán)指示功與實際循環(huán)指示功之比定義為級的等溫指示效率，即(2-23)第六十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮（2）級數(shù)的選擇單級的最佳壓力比近似認(rèn)為，將式（2-23）對ε求導(dǎo)，令其等于零，可求得等溫指示效率最高時級的最佳壓力比?？偟倪M(jìn)排氣壓力損失在10%～20%、過程指數(shù)在1.2～1.7時，級的最佳壓力比約在2～4，實際多級壓縮機(jī)的單級壓比多在3左右。第六十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮（2）級數(shù)的選擇單級的最佳壓力比如圖2-18所示，級之所以存在一個使等溫指示效率最高的最佳壓力比，是由于：當(dāng)壓力比較低時，由于過程指數(shù)偏離等溫壓縮而多耗的功相對很小，而進(jìn)、排氣過程中流動阻力所造成的損失相對較大，因而較低；當(dāng)壓力比逐漸增高時，過程指數(shù)的影響慢慢增加，而阻力損失的影響慢慢減小，至某一壓力比時達(dá)最大；當(dāng)超過此壓力比時，過程線偏離等溫所造成的影響急劇增加，而阻力損失基本不變，因此使又降低。第六十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮（2）級數(shù)的選擇②多級壓縮機(jī)的最佳級數(shù)多級壓縮機(jī)如果從省功角度考慮，應(yīng)使整個機(jī)器的等溫指示效率最高。圖2-19是不同排氣壓力時，不同級數(shù)壓縮機(jī)的等溫指示效率計算曲線，可據(jù)此選擇壓縮機(jī)級數(shù)，保證等溫指示效率最高。第六十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮（2）級數(shù)的選擇③級數(shù)選擇的其他原則雖然多級壓縮可以節(jié)省功，但級數(shù)越多，結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜，相應(yīng)機(jī)械摩擦損失、氣閥流動阻力損失會增加，設(shè)備投資費用也越大，因此應(yīng)合理選取級數(shù)。不同用途的壓縮機(jī)在選擇級數(shù)時還應(yīng)綜合考慮以下原則：終壓/MPa0.3～10.6～61.4～153.6～4015～10080～150級數(shù)Z12345～67第六十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮（2）級數(shù)的選擇③級數(shù)選擇的其他原則壓縮機(jī)類型選擇級數(shù)原則大中型

一般應(yīng)以最省功為原則，而不吝惜級數(shù)增多。小型移動式在排氣溫度允許的范圍內(nèi)，盡量選用較少的級數(shù)，以減輕重量。特殊氣體在溫度太高時化學(xué)性質(zhì)會受到影響，因此級數(shù)的選擇也取決于每一級所允許的溫度。第六十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮（3）壓力比的分配理論推導(dǎo)表明，對于理想氣體，各級回冷完全時，按等壓力比分配總壓力比，等溫指示效率最高，即各級壓力比為：式中，z為壓縮機(jī)級數(shù)。對于實際氣體，各級功耗相等時，等溫指示效率最高，故按各級功耗相等的原則分配壓力比。(2-24)第六十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五壓力比的分配級數(shù)z選定后，各級壓力比分配按等壓比為最省功。

總壓力比：第七十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮（3）壓力比的分配壓縮機(jī)設(shè)計時，壓力比的分配不能只考慮最省功這一原則，還要考慮其他一些因素，而在等壓比分配原則基礎(chǔ)上有所調(diào)整：

ⅰ.為提高壓縮機(jī)的總體容積效率，一般第一級的壓力比要選得小一些，比其他級低約5%～10%；

ⅱ.如果第一級的進(jìn)氣溫度很低，有時為了控制整個壓縮機(jī)的排溫，還故意把一級壓比取得比其他級高5%～10%；第七十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.1往復(fù)壓縮機(jī)基本構(gòu)成和工作過程

2.1.2.3多級壓縮（3）壓力比的分配

ⅲ.壓縮機(jī)排氣壓力變化時，末級壓力比所受的影響較大，如果排氣背壓提高，末級壓比和排溫首先升高，所以有時為控制末級排溫，最后一級的壓力比也取得比其他級低5%～15%；

ⅳ.對于氣體充瓶用壓縮機(jī)，當(dāng)氣瓶壓力一旦達(dá)到設(shè)定值便停止工作，所以設(shè)計時末級壓比可取得比其他級高10%～20%；

ⅴ.有時考慮到活塞力平衡的需要，某些級次的壓力比可作適當(dāng)調(diào)整。第七十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

活塞壓縮機(jī)的熱力性能是指排氣壓力、排氣量、排氣溫度以及功率和效率。

2.2.1.1排氣壓力和進(jìn)、排氣系統(tǒng)

（1）排氣壓力壓縮機(jī)銘牌上標(biāo)出的排氣壓力是指額定排氣壓力。實際上，壓縮機(jī)可在額定排氣壓力以內(nèi)的任意壓力下工作，如果強(qiáng)度、剛度和排氣溫度等允許，也可超過額定排氣壓力工作。第七十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算2.2.1.1排氣壓力和進(jìn)、排氣系統(tǒng)

（1）排氣壓力實際排氣壓力的高低。由壓縮機(jī)排氣系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力，即所謂的“背壓”決定的；該壓力下壓縮機(jī)排入系統(tǒng)的氣量與從系統(tǒng)輸走的氣量是否平衡；第七十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算2.2.1.1排氣壓力和進(jìn)、排氣系統(tǒng)如圖2-20所示：①若排氣系統(tǒng)在某壓力下的氣量供求平衡，則壓縮機(jī)便穩(wěn)定在某壓力下運行；②若供過于求，排氣系統(tǒng)內(nèi)的氣體質(zhì)量不斷增加，壓力便不斷提高，于是壓縮機(jī)的排氣壓力也就相應(yīng)提高；③若供不應(yīng)求，則排氣系統(tǒng)內(nèi)氣體的質(zhì)量逐漸減少，壓縮機(jī)排氣壓力下降，直至達(dá)到新的平衡為止。第七十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五排氣壓力

壓縮機(jī)最終排氣壓力的大小由系統(tǒng)和管路的背壓決定。

壓縮機(jī)排出壓力=系統(tǒng)壓力+管路阻力

壓縮機(jī)銘牌上壓力為額定工況下的壓力，即額定轉(zhuǎn)速、額定流量、設(shè)計系統(tǒng)壓力及管路阻力下。

容積式壓縮機(jī)第七十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.1排氣壓力和進(jìn)、排氣系統(tǒng)

（2）進(jìn)、排氣系統(tǒng)壓縮機(jī)的進(jìn)、排氣系統(tǒng)決定了壓縮機(jī)的工作狀態(tài)和工作方式，各種壓縮機(jī)的進(jìn)、排氣系統(tǒng)大致分為四類：第七十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2.1.1排氣壓力和進(jìn)、排氣系統(tǒng)圖2-21進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)氣壓力排氣系統(tǒng)排氣壓力舉例(a)進(jìn)氣系統(tǒng)：有氣體連續(xù)、穩(wěn)定地產(chǎn)生；進(jìn)氣壓力：保持恒定。排氣系統(tǒng)：連續(xù)、穩(wěn)定地消耗氣體；排氣壓力：保持恒定。空氣動力壓縮機(jī)(b)進(jìn)氣系統(tǒng)：有氣體連續(xù)、穩(wěn)定地產(chǎn)生；進(jìn)氣壓力：為定值。排氣系統(tǒng)：為有限容積；排氣壓力：由低至高逐漸增加，達(dá)額定值，壓縮機(jī)停止工作。氣體充瓶用壓縮機(jī)(c)進(jìn)氣系統(tǒng)：為有限容積進(jìn)氣壓力：逐漸降低，低達(dá)某一值，停止工作。排氣系統(tǒng)：連續(xù)、穩(wěn)定地消耗氣體；排氣壓力：為定值。真空泵(d)進(jìn)氣系統(tǒng)：為有限容積進(jìn)氣壓力：不斷降低，低達(dá)某一值。排氣系統(tǒng)：為有限容積排氣壓力：不斷升高，或高達(dá)某一值，停止工作。第七十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.2排氣溫度和壓縮終了溫度

（1）定義和計算壓縮機(jī)級的排氣溫度—是在該級工作腔排氣法蘭接管處測得的氣體溫度。壓縮終了溫度—是工作腔內(nèi)氣體完成壓縮過程，開始排氣時的溫度。因為排氣過程節(jié)流和散熱的關(guān)系，排氣溫度要比壓縮終了溫度低一些。(2-26)(2-25)第七十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1.2排氣溫度和壓縮終了溫度

（2）關(guān)于排氣溫度的限制由于種種原因，各種氣體壓縮機(jī)中排氣溫度都需加以限制。汽缸用油潤滑壓縮機(jī)氮、氫氣壓縮機(jī)氯氣壓縮機(jī)石油氣壓縮機(jī)乙炔壓縮機(jī)汽缸無油潤滑壓縮機(jī)第八十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.3排氣量和供氣量

（1）定義①排氣量—也稱容積流量或輸氣量，是指在所要求的排氣壓力下，壓縮機(jī)最后一級單位時間內(nèi)排出的氣體容積，折算到第一級進(jìn)口壓力和溫度時的容積值。排氣量用符號表示，常用單位是（或等），排氣量換算時應(yīng)注意以下方面：第八十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.3排氣量和供氣量ⅰ.

如果被壓縮氣體含有水蒸氣，隨著氣體壓力的提高，水蒸氣的分壓力也提高，經(jīng)過冷卻器后，若其分壓力大于冷卻后氣體溫度所對應(yīng)的飽和蒸汽壓，便有水蒸氣從氣體中凝析出來，并被氣液分離器從氣體中分離掉。這部分被分離掉的水分也應(yīng)換算成一級進(jìn)口狀態(tài)的水蒸氣容積而計入排氣量。ⅱ.

化工廠中被壓縮的多組分氣體，有些組分不是工藝所需要的，因此壓縮到一定壓力后要進(jìn)行洗滌，以便第八十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.3排氣量和供氣量把它們清除掉。排氣量中包含這部分被洗滌掉的氣體，并應(yīng)換算到一級進(jìn)口。若中途有氣體添加進(jìn)壓縮機(jī)，計算排氣量時則應(yīng)扣除這部分氣體的容積。ⅲ.

對于實際氣體，若是根據(jù)壓縮機(jī)出口高壓下測得的體積進(jìn)行換算，換算時還應(yīng)考慮氣體可壓縮性的影響。由此，壓縮機(jī)的排氣量實際上并不是壓縮機(jī)裝置真正供給的氣量，而是壓縮機(jī)的吸入量減掉各級泄漏到壓縮機(jī)之外的剩余氣量。第八十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.3排氣量和供氣量②供氣量—也稱標(biāo)準(zhǔn)容積流量，是指壓縮機(jī)單位時間內(nèi)排出的氣體容積折算到基準(zhǔn)狀態(tài)時的干氣體容積值。供氣量用符號表示[單位是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（或）]，換算時應(yīng)注意以下方面：第八十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.3排氣量和供氣量ⅰ.

級間如果有冷凝水析出，則被分離掉的冷凝水不計入供氣量。ⅱ.

級間如果進(jìn)行抽氣洗滌凈化，則被洗滌掉的組分不計入供氣量。第八十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.3排氣量和供氣量

（2）排氣量的計算①

根據(jù)實測值換算②根據(jù)Vh值理論計算

第八十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.4壓縮機(jī)熱力分析和計算

（1）冷卻析水問題用于壓縮濕氣體的壓縮機(jī)，中間各級或末級排氣經(jīng)冷卻后，氣體的含濕量（即相對濕度）會增大，如果其中水蒸氣的分壓達(dá)到相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓，就會有水分從氣體中析出。多級壓縮機(jī)第i級析水系數(shù)的定義—壓縮機(jī)第i級吸入的析出水分后的濕飽和氣體體積折算至一級進(jìn)口壓力和溫度狀態(tài)下的數(shù)值，與一級實際吸入容積之比（暫不考慮泄漏和抽氣），稱為第i級的析水系數(shù)。第八十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.4壓縮機(jī)熱力分析和計算

（2）各級泄漏問題壓縮機(jī)中的泄漏分兩種類型：

ⅰ、直接漏入大氣或第一級進(jìn)氣管道中的氣體，因是泄漏到壓縮機(jī)之外，故稱為外泄漏。ⅱ、氣體僅由高壓級漏入低壓級或高壓區(qū)漏入低壓區(qū)，但仍在壓縮機(jī)之內(nèi)，故稱為內(nèi)泄漏。外泄漏直接降低排氣量并增加功率消耗；內(nèi)泄漏不直接影響排氣量，但影響級間壓力的分配。第八十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.4壓縮機(jī)熱力分析和計算

（2）各級泄漏問題多級壓縮機(jī)第i級泄漏系數(shù)的定義—壓縮機(jī)末級排出的氣體體積（暫不考慮析水和中間抽氣）折算至第i級進(jìn)口壓力和溫度狀態(tài)下的數(shù)值，與該級實際吸入的氣體體積之比，稱為第i級的泄漏系數(shù)。泄漏系數(shù)與汽缸的的排列方式、汽缸與活塞桿的直徑、曲軸轉(zhuǎn)速、氣體壓力的高低以及氣體的性質(zhì)有關(guān)，難以準(zhǔn)確計算，工程設(shè)計中多根據(jù)經(jīng)驗選取。2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能第八十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.4壓縮機(jī)熱力分析和計算

（3）級間抽氣問題所謂級間抽氣：就是在壓縮機(jī)進(jìn)氣口和排氣口之間的某個部位，將壓縮機(jī)系統(tǒng)中的氣體抽走一部分，或額外補充進(jìn)一部分氣體，大致有三種情況：

ⅰ、將壓縮至中間壓力的氣體全部抽出進(jìn)行洗滌凈化，去除其中工藝上不需要的少數(shù)成分后，剩余的有效成分再返回壓縮機(jī)繼續(xù)壓縮。ⅱ、將壓縮至中間壓力的氣體抽出一部分，直接用于工藝流程中需求壓力較低的工段，其余氣體繼續(xù)壓縮至機(jī)組排氣壓力。第九十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2往復(fù)壓縮機(jī)熱力和動力性能

2.2.1壓縮機(jī)的熱力性能和計算

2.2.1.4壓縮機(jī)熱力分析和計算

（3）級間抽氣問題

ⅲ、在壓縮機(jī)進(jìn)、出口之間的某一部位補充一些中壓氣體，這部分補充氣體與吸氣口來的氣體一道被后幾級壓縮并送至壓縮機(jī)出口。多級壓縮機(jī)第i級抽氣系數(shù)λci的定義—壓縮機(jī)第i級吸入的經(jīng)抽氣或補氣的氣體體積（暫不考慮析水和泄漏）折算至一級進(jìn)口壓力和溫度狀態(tài)的數(shù)值，與一級實際吸入容積之比，稱為第i級的抽氣系數(shù)。第九十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2.1.4壓縮機(jī)熱力分析和計算

（3）級間抽氣問題

多級壓縮機(jī)裝置的排氣量、供氣量、理論排氣量，以及泄漏、析水、抽氣、補氣等各參數(shù)之間的關(guān)系如圖2-23所示：理論容積流量吸氣損失壓縮機(jī)實際吸入量泄漏損失排氣量中水殘水補氣加入抽氣洗掉供氣量第九十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2.1.4壓縮機(jī)熱力分析和計算

（4）工作容積計算第九十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.2.1.5功率和效率

（1）指示功率及其影響因素（2）軸功率和機(jī)械效率（3）熱效率

①等溫指示效率②等溫軸效率③絕熱指示效率④絕熱軸效率（4）比功率第九十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3往復(fù)壓縮機(jī)氣閥和密封

2.3.2工作腔滑動密封在壓縮機(jī)的工作腔部位，活塞與汽缸之間及活塞桿與缸座孔之間，因為有相對滑動，故需留有必要的間隙，這些間隙在壓縮機(jī)工作時將產(chǎn)生氣體的泄漏，因而需要進(jìn)行密封。第九十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3往復(fù)壓縮機(jī)氣閥和密封

2.3.2工作腔滑動密封

2.3.2.1密封的原理和方式

（1）流體通過間隙的泄漏工作腔部位的間隙均為環(huán)形間隙，流體通過四周均勻的環(huán)形間隙的單位時間泄漏量可用下式表示：（2-80）上式表明，間隙的影響特別大，成三次方關(guān)系；泄漏量與壓力差及間隙直徑成正比，與間隙長度成反比，與流體黏性系數(shù)成反比。第九十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.1密封的原理和方式

（2）密封的基本方式所謂節(jié)流密封：就是在氣體泄漏間隙的長度方向制造一些小室，泄漏氣體每進(jìn)入一個小室即進(jìn)行一次膨脹并造成壓力下降和容積增大，而容積增大了的氣體流過截面不變的間隙就要有更大的流速，也即要求有更大的壓力差，這樣每個小室的壓力降便越來越大，氣體則不能通暢地泄漏，從而達(dá)到密封的目的。這種利用反復(fù)節(jié)流效應(yīng)實現(xiàn)密封的方法通常稱為迷宮密封。所謂阻塞密封：即采用適當(dāng)?shù)膹椥圆牧显伦⌒孤┩ǖ溃芊庠跉怏w壓力作用下緊貼汽缸鏡面或活塞桿外周而阻斷氣體泄漏通道。第九十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.2活塞部位的密封

（1）活塞環(huán)密封活塞與汽缸環(huán)形間隙的密封靠活塞環(huán)實現(xiàn)，活塞環(huán)鑲嵌于活塞的環(huán)槽內(nèi)。工作時外緣緊貼汽缸鏡面，背向高壓氣體一側(cè)的端面緊壓在環(huán)槽上，由此阻塞間隙密封氣體。但活塞環(huán)為安裝方便一般都有切口，因此氣體能通過切口泄漏。此外，汽缸和活塞環(huán)可能有圓度和圓柱度誤差，環(huán)槽和環(huán)的端面可能有平面度誤差，這也是造成泄漏的因素。所以活塞環(huán)通常不是一道，而是需要兩道或更多道同時使用，使氣體每經(jīng)過一道活塞環(huán)便產(chǎn)生一次節(jié)流作用，從而達(dá)到減少泄漏的目的。所以活塞環(huán)密封原理是反復(fù)節(jié)流為主，阻塞效應(yīng)為輔。第九十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.2活塞部位的密封

（1）活塞環(huán)密封通常每個環(huán)槽內(nèi)放置一道活塞環(huán)，其結(jié)構(gòu)按所用的材料可制成具有切口的整體環(huán)，或者做成具有三瓣、四瓣的剖分環(huán)。活塞環(huán)切口主要有直切口、斜切口和搭切口三種形式。第九十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.2活塞部位的密封

（1）活塞環(huán)密封活塞環(huán)第一百頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.2活塞部位的密封

（2）迷宮密封有些氣體的純凈度要求較高或不能與油接觸（如氧氣壓縮機(jī)），則活塞與汽缸的間隙要采用迷宮密封，這種壓縮機(jī)稱迷宮壓縮機(jī)。迷宮設(shè)在活塞上，小室通常做成鋸齒形。圖2-57(a)中，在金屬活塞上直接車制小室。圖(b)，在一個過盈配合套于活塞外緣的氟塑料圈上車制小室，由于氟塑料的自潤滑性，允許兩相對運動面有接觸，這樣制造比較方便，并且可減少泄漏量。第一百零一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.3活塞桿部位的密封

活塞桿與缸座孔環(huán)形間隙的密封靠填料實現(xiàn)，因為過去大都用石棉浸有石墨的織物填充間隙，故稱填料。這種填料磨損后，需人工擰緊壓板，使填料再次貼緊活塞桿，故稱為他緊式?，F(xiàn)在的填料都是自緊式的，當(dāng)填料磨損后能自動補償。填料密封原理是以阻塞為主，反復(fù)節(jié)流效應(yīng)為輔。第一百零二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.3活塞桿部位的密封（1）填料結(jié)構(gòu)形式目前使用最普遍的是圖2-58所示的平面填料，它由兩塊平面填料構(gòu)成一組密封元件，最典型的是朝向汽缸一側(cè)的一塊由三瓣組成，背離汽缸側(cè)的一塊由六瓣組成，每一塊外緣繞有螺旋彈簧，把它們縛于活塞桿上。安裝時，三瓣的徑向切口需與六瓣的錯開，利用三瓣的填料從軸向擋住六瓣的徑向切口，阻止氣體沿軸向的泄漏。六瓣填料徑向的切口由其中三個月牙形的瓣蓋住，阻止氣體沿徑向泄漏。所以，真正起密封作用的是六瓣填料。第一百零三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.3活塞桿部位的密封（1）填料結(jié)構(gòu)形式密封室的結(jié)構(gòu)第一百零四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)填料密封整體結(jié)構(gòu)第一百零五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.3活塞桿部位的密封（2）填料函結(jié)構(gòu)將若干組填料組裝在一起的整體結(jié)構(gòu)稱為填料函或填料盒。圖2-61為動力用空氣壓縮機(jī)采用的油潤滑填料函結(jié)構(gòu)，填料是從汽缸工作腔中裝入的。在接近汽缸工作腔的第一小室中放置一個填料，目的是使氣體先進(jìn)行一次節(jié)流，使其后的填料所承受的壓力比較平穩(wěn)。第二小室放置兩個圖2-59(c)所示結(jié)構(gòu)的填料。最后的小室中是兩個刮油環(huán)，用以刮掉活塞桿上黏附的曲軸箱潤滑油，防止過多的潤滑油進(jìn)入汽缸。第一百零六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.4密封元件的材料用于制造活塞環(huán)與填料的材料類似，有金屬、非金屬、復(fù)合材料三種。（1）金屬材料金屬材料制造的密封元件用于汽缸有油潤滑的壓縮機(jī)。材料適用范圍特性灰鑄鐵低壓、中壓級良好的耐磨性球墨鑄鐵中、高壓級耐磨性提高合金鑄鐵中、高壓級韌性、硬度和耐磨性更高第一百零七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.4密封元件的材料（2）非金屬材料非金屬材料制造的密封元件用于汽缸無油或少油潤滑的壓縮機(jī)，它們都是以一種非金屬材料為主體，填充其他數(shù)種金屬和非金屬成分，經(jīng)高溫壓制成型，或再進(jìn)行一定的機(jī)加工得到的。單一成分的非金屬材料一般不能直接作為密封元件使用，因為其耐磨性、導(dǎo)熱性、強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)等指標(biāo)不能滿足使用要求。

填充劑的作用：①青銅粉和石墨：提高硬度、增大熱導(dǎo)率，改善耐磨性。②玻璃纖維和碳纖維：主要是提高強(qiáng)度和改善耐磨性。③金屬氧化物：主要是提高硬度、增強(qiáng)耐磨性，改善熱導(dǎo)率。第一百零八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.3.2.4密封元件的材料（3）復(fù)合材料用銅絲或小銅珠模壓燒結(jié)成多孔坯料，然后在真空中浸漬聚四氟乙烯，讓聚四氟乙烯滲透到坯料的小孔中，使成為復(fù)合料或稱金屬塑料。它具有金屬和塑料的優(yōu)點，強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好，又具有自潤滑性能，目前已被采用作為壓縮機(jī)密封元件，但工藝復(fù)雜、成本高。第一百零九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)2.4往復(fù)壓縮機(jī)調(diào)節(jié)和其它附屬系統(tǒng)

2.4.1壓縮機(jī)的容積流量調(diào)節(jié)①排氣量—也稱容積流量或輸氣量，是指在所要求的排氣壓力下，壓縮機(jī)最后一級單位時間內(nèi)排出的氣體容積，折算到第一級進(jìn)口壓力和溫度時的容積值。②根據(jù)Vh值理論計算

根據(jù)定義，排氣量應(yīng)等于壓縮機(jī)每一轉(zhuǎn)吸進(jìn)的氣體扣除中途泄漏到機(jī)器外部的氣體再乘以轉(zhuǎn)速，即：（2-29）第一百一十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1壓縮機(jī)的容積流量調(diào)節(jié)

用氣部門的耗氣量可能是變化的。當(dāng)耗氣量與壓縮機(jī)容積流量不等時，就要對壓縮機(jī)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，以使壓縮機(jī)的容積流量適應(yīng)耗氣量的需求。氣量的調(diào)節(jié)要求①容積流量隨時和耗氣量相等，即所謂連續(xù)調(diào)節(jié)，當(dāng)不能連續(xù)調(diào)節(jié)時可采用分級調(diào)節(jié)，最簡單的情況下壓縮機(jī)只有排氣和不排氣兩種工況，稱間斷調(diào)節(jié)。②調(diào)節(jié)工況經(jīng)濟(jì)性好，即調(diào)節(jié)時單位容積流量功耗小；③調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，并且操作維修方便。第一百一十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1壓縮機(jī)的容積流量調(diào)節(jié)

2.4.1.1調(diào)節(jié)方式概述氣量調(diào)節(jié)原理理論基礎(chǔ)是容積流量公式：只要改變式中任何一個量，容積流量即可改變。但是，氣缸直徑無法改變；在曲柄連桿驅(qū)動的壓縮機(jī)中，行程也不能變；所以，實際上只有各系數(shù)和轉(zhuǎn)速可以改變，并且除溫度系數(shù)因經(jīng)濟(jì)性差不采用外，其它都用來進(jìn)行氣量調(diào)節(jié)的。第一百一十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1.2從驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式使用條件調(diào)節(jié)特性特點單機(jī)停轉(zhuǎn)適用于微型、小型壓縮機(jī)。間斷簡單方便，但氣量穩(wěn)定性差，頻繁開停造成零部件磨損加劇，對電網(wǎng)的工作有影響。多機(jī)分機(jī)停轉(zhuǎn)在一些工藝流程中以及制冷場合，常將多臺壓縮機(jī)并聯(lián)工作，此時可令一臺或幾臺停轉(zhuǎn)，實現(xiàn)分級調(diào)節(jié)。分級壓縮機(jī)臺數(shù)越多，調(diào)節(jié)分級越小，越接近氣量連續(xù)性調(diào)節(jié)；另一好處是多機(jī)可以互為備用。變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)以及可變轉(zhuǎn)速電動機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)。連續(xù)優(yōu)點：氣量連續(xù)外，調(diào)節(jié)工況比功率消耗小，各級壓力比保持不變，不需設(shè)專門的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；缺點：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍不能太寬。第一百一十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1.3從氣體管路調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)方式使用條件調(diào)節(jié)特性特點進(jìn)氣節(jié)流大、中型壓縮機(jī)的小范圍調(diào)節(jié)。連續(xù)在管路方面增加適當(dāng)阻力使壓力系數(shù)減少，由此使氣量減少。截斷進(jìn)氣口常用于單級往復(fù)或回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中。間斷這種調(diào)節(jié)利用閥門關(guān)閉進(jìn)氣管路，由此使容積流量為零。進(jìn)排氣管連通調(diào)節(jié)用于啟動釋荷或輔助性微量調(diào)節(jié)。間斷（自由連通），連續(xù)（節(jié)流連通）排氣管經(jīng)由旁通管路和旁通閥門與進(jìn)氣管相連接；調(diào)節(jié)時只要打開旁路閥，排出的氣體便又會入進(jìn)氣管路中。第一百一十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1.4從氣閥進(jìn)行調(diào)節(jié)在工作腔進(jìn)氣過程結(jié)束后，利用機(jī)械裝置強(qiáng)制進(jìn)氣閥片仍處于開啟狀態(tài)，在活塞反向運動時，汽缸內(nèi)被吸入的氣體全部或部分又被推出汽缸，達(dá)到降低容積流量的目的，稱為壓開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)。根據(jù)進(jìn)氣閥被壓開過程的長短，有全行程壓開進(jìn)氣閥和部分行程壓開進(jìn)氣閥兩種方式。（1）全行程壓開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)時，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使進(jìn)氣閥始終處于全開狀態(tài)，氣體可自由地從進(jìn)氣閥進(jìn)入和退出工作腔，壓縮機(jī)進(jìn)入空載狀態(tài)，容積流量為零。這種調(diào)節(jié)方式屬間斷調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時壓縮機(jī)消耗的功僅為氣體進(jìn)出吸氣閥時克第一百一十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1.4從氣閥進(jìn)行調(diào)節(jié)服氣閥阻力需要的功和空轉(zhuǎn)摩擦功，因而調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性較好。圖2-67虛線所圍的封閉面積，就是全行程壓開進(jìn)氣閥時的指示功，實線為調(diào)節(jié)前示功圖。第一百一十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1.4從氣閥進(jìn)行調(diào)節(jié)（2）部分行程壓開進(jìn)氣閥當(dāng)汽缸進(jìn)氣終了時，進(jìn)氣閥片被強(qiáng)制地保持在開啟位置，壓縮過程的部分行程中，氣體從被壓開的進(jìn)氣閥流回進(jìn)氣管道，待活塞運動到預(yù)定位置時，壓開進(jìn)氣閥片的強(qiáng)制動作消失，進(jìn)氣閥片回落到閥座上，進(jìn)氣閥關(guān)閉。此后，汽缸內(nèi)剩余的氣體開始被壓縮，直至達(dá)到排氣壓力后從排氣閥排出汽缸，壓縮機(jī)實際容積流量減少。通過控制進(jìn)氣閥關(guān)閉的時刻，可實現(xiàn)容積流量的連續(xù)調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方法的指示圖如圖2-68實線所示，是一種經(jīng)濟(jì)性較好的調(diào)節(jié)方法。第一百一十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1.5從汽缸余隙調(diào)節(jié)一定工作容積的汽缸，余隙不同時排氣量也不一樣，因而可利用外接一個容積的方法改變汽缸余隙，從而改變壓縮機(jī)實際排氣量，這稱為連通補助余隙容積調(diào)節(jié)方法。補助余隙容積的大小可以是固定不變的，也可以是可變的；補助余隙容積與汽缸的連通時間可以是全行程連通，也可以是部分行程連通。第一百一十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1.5從汽缸余隙調(diào)節(jié)（1）全行程連通固定補助余隙容積連入汽缸的補助余隙容積是固定不變的，因而所能實現(xiàn)的氣量調(diào)節(jié)也是一定的。根據(jù)補助余隙容積的大小不同，可實現(xiàn)容積流量為0-100%的調(diào)節(jié)。圖2-69中實線是采用這種調(diào)節(jié)方法的指示圖，Vc是原始的余隙容積，Va是后接入的余隙容積。調(diào)節(jié)后的吸入容積由Vs減少到Vsˊ，吸入量少了ΔV。圖2-70（a)是連通固定補助容積的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。第一百一十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1.5從汽缸余隙調(diào)節(jié)（1）全行程連通固定補助余隙容積1-高壓接頭2-高壓腔3-螺栓4-連接桿5-小活塞6-閥心7-螺母8-補助容積9-微調(diào)手輪10-調(diào)節(jié)手輪11-絲杠12-活塞第一百二十頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.1.5從汽缸余隙調(diào)節(jié)（2）全行程連通可變補助余隙容積如果補助余隙容積是一個大小可變的結(jié)構(gòu)，如圖2-70(b)所示，通過旋轉(zhuǎn)手輪改變活塞位置即可改變實際接入工作腔的補助余隙容積大小，從而可方便地實現(xiàn)容積流量的連續(xù)調(diào)節(jié)。（3）部分行程連通補助余隙容積在壓縮腔與補助余隙容積之間設(shè)一個連通閥，連通閥受控于預(yù)先設(shè)定的缸內(nèi)壓力可自動啟閉，在每個工作循環(huán)的壓縮和膨脹行程的某一壓力轉(zhuǎn)折點將補助余隙容積與汽缸隔斷或接通。第一百二十一頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.2壓縮機(jī)潤滑與潤滑設(shè)備

壓縮機(jī)各相對運動件表面，除采用自潤滑材料外，都需進(jìn)行潤滑。潤滑劑大多為液體，只有少數(shù)情況采用潤滑脂。液體潤滑劑的主要作用有：潤滑摩擦表面，減少摩擦和磨損；冷卻零部件以帶走摩擦熱或壓縮過程產(chǎn)生的熱量；密封相對運動件的泄漏間隙；防止摩擦副銹蝕或腐蝕；對摩擦副產(chǎn)生的磨屑起清洗作用。壓縮機(jī)中需要潤滑的部位有汽缸和傳動機(jī)構(gòu)兩類，這兩類部位的潤滑實現(xiàn)手段和潤滑劑種類是不同的。第一百二十二頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.2壓縮機(jī)潤滑與潤滑設(shè)備2.4.2.1汽缸的潤滑

按照潤滑油到達(dá)汽缸鏡面的方式可將汽缸潤滑方式分為飛濺潤滑、壓力潤滑和噴霧潤滑三種。（1）飛濺潤滑如圖2-74所示，用于單作用無十字頭壓縮機(jī)，這種潤滑方式借助于連桿大頭的擊油桿，將曲軸箱內(nèi)的潤滑油飛濺至汽缸鏡面及傳動機(jī)構(gòu)各摩擦副表面，或者利用掛在曲軸軸頸臺肩上的圓環(huán)，將曲軸箱中的潤滑油帶至主軸頸表面，再在離心力作用下飛濺至汽缸鏡面和傳動摩擦副表面。第一百二十三頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)第一百二十四頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.2壓縮機(jī)潤滑與潤滑設(shè)備2.4.2.1汽缸的潤滑（1）飛濺潤滑廣泛用于微型壓縮機(jī)中的這種潤滑方式具有結(jié)構(gòu)簡單、潤滑可靠的優(yōu)點。缺點是汽缸與傳動機(jī)構(gòu)只能共用一種潤滑油，不能區(qū)別對待；供油不穩(wěn)定，供油量難以控制；低壓級在吸氣過程中汽缸里能產(chǎn)生真空度，故潤滑油很容易被吸入汽缸中，并在壓縮氣體的高溫作用下?lián)]發(fā)，然后和被壓縮氣體一起排出壓縮機(jī)，而出現(xiàn)油耗量過多。第一百二十五頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.2壓縮機(jī)潤滑與潤滑設(shè)備2.4.2.1汽缸的潤滑（2）噴霧潤滑在壓縮機(jī)汽缸進(jìn)口處噴入一定量潤滑油，油和氣體相混合一起進(jìn)入汽缸，一部分黏附在汽缸鏡面上供汽缸潤滑。噴霧潤滑實現(xiàn)簡單，且一級進(jìn)氣閥也可得到潤滑。但進(jìn)入汽缸的油霧只有一小部分黏附到缸壁上起潤滑作用，其余都和壓縮氣體一起排出而得不到利用，造成浪費；此外，油和空氣密切混合容易氧化和積炭。故通常在一些特殊情況時應(yīng)用。第一百二十六頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.2壓縮機(jī)潤滑與潤滑設(shè)備2.4.2.1汽缸的潤滑（3）壓力潤滑如圖2-76所示，潤滑油由專門的注油器以一定的壓力注入工作腔，注油點和注油量可以控制，廣泛用于各種中、大型壓縮機(jī)。注油器實際上就是一些獨立的柱塞油泵，由一根具有若干偏心輪或凸輪的公共軸驅(qū)動，并具有觀察注油情況的可視窗口。第一百二十七頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.2壓縮機(jī)潤滑與潤滑設(shè)備2.4.2.2傳動機(jī)構(gòu)潤滑這部分的潤滑主要是主軸承和主軸頸、連桿大頭瓦和曲柄銷、活塞銷或十字頭銷與連桿小頭套、十字頭和滑道等摩擦副。傳動機(jī)構(gòu)潤滑油供給方式有飛濺潤滑和壓力潤滑兩種。（1）飛濺潤滑工作原理和方式與圖2-74所示汽缸部分飛濺潤滑方式相同，依靠濺油裝置一并解決。（2）壓力潤滑與汽缸的注油潤滑相似，依靠專門油泵將曲軸箱油送至需要潤滑的傳動機(jī)構(gòu)各摩擦副，只是各注油點不使用注油器，而是由統(tǒng)一的油泵供油。第一百二十八頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓縮機(jī)

2.4.2壓縮機(jī)潤滑與潤滑設(shè)備2.4.2.2傳動機(jī)構(gòu)潤滑傳動機(jī)構(gòu)的潤滑供油量，一般按潤滑油從摩擦表面導(dǎo)走的熱量來確定，通常按機(jī)座部分摩擦功為全部摩擦功的30%計算這部分熱量，潤滑油一次流經(jīng)摩擦副的溫升一般取15-20℃。傳動機(jī)構(gòu)（曲軸箱）潤滑油應(yīng)定期更換（一般為一年），正常運行中一年應(yīng)對潤滑油進(jìn)行三次黏度和酸值的化驗。第一百二十九頁，共一百四十四頁，編輯于2023年，星期五容積式壓