壓氣機(jī)的理論耗功課件

第九章

壓氣機(jī)的熱力過程第八章壓氣機(jī)的熱力過程工業(yè)上大量需要壓縮氣體壓氣機(jī)生產(chǎn)壓縮氣體壓縮氣體的用途：動(dòng)力機(jī)、風(fēng)動(dòng)工具、制冷工程、化學(xué)工業(yè)、潛水作業(yè)、醫(yī)療、休閑等概述壓氣機(jī)分類：

工作原理活塞式—壓頭高，流量小，間隙生產(chǎn)葉輪式—壓頭低，流量大，連續(xù)生產(chǎn)壓頭高低

通風(fēng)機(jī)—表壓0.01MPa以下鼓風(fēng)機(jī)—表壓0.1~0.3MPa壓氣機(jī)—表壓0.3MPa以上引射式—利用已有壓縮氣體氣源壓氣機(jī)的熱力學(xué)原理都一樣壓氣機(jī)靠消耗外功來對(duì)氣體進(jìn)行壓縮以活塞式壓氣機(jī)為例，分析壓氣機(jī)的一般工作原理，研究影響壓氣機(jī)耗功及流量的因素其他型式活塞式壓氣機(jī)返回葉輪式壓氣機(jī)返回離心式軸流式返回引射式壓縮器其他常見壓氣機(jī)滑片式壓氣機(jī)渦旋式壓氣機(jī)螺桿式壓氣機(jī)

羅茨式壓氣機(jī)返回羅茨式壓氣機(jī)(Rootsblower)返回螺桿式壓氣機(jī)工作示意剖面圖返回渦旋式壓氣機(jī)解剖圖

渦旋盤返回9–1單級(jí)活塞式壓氣機(jī)工作原理和理論耗功量工作流程活塞式壓氣機(jī)返回活塞式壓氣機(jī)分解圖曲軸連桿活塞一、工作原理4-1：吸氣，傳輸推動(dòng)功2-3：排氣，傳輸推動(dòng)功圖9-1活塞式壓氣機(jī)示功圖圖8-19–1單級(jí)活塞式壓氣機(jī)工作原理和理論耗功量8-11-2：壓縮，耗外功壓縮循環(huán)消耗的功：技術(shù)功二、壓氣機(jī)的理論耗功（2）增壓比wC取決于初、終態(tài)及過程特征（三種壓縮過程）定義：（1）壓氣機(jī)耗功（習(xí)慣上取正值）1.絕熱壓縮（活塞運(yùn)動(dòng)很快，保溫良好）2.等溫壓縮

（活塞運(yùn)動(dòng)很慢，散熱良好）3.多變壓縮（實(shí)際情況）(9-1)(8-1)(9-3)(8-3)(9-2)(8-2)理想氣體，定比熱容單級(jí)壓縮時(shí)，n=1.2～1.3a）理想的壓縮是

等溫壓縮

b）通常為多變壓縮,1<n<k

思考題：

自行車壓力通常應(yīng)維持在0.25MPa左右，用手動(dòng)打氣筒向輪胎充氣時(shí)用濕毛巾包在打氣筒外壁，會(huì)有什么后果？討論：9–2余隙容積的影響8-2一、余隙容積—clearancevolume

產(chǎn)生原因布置進(jìn)、排氣結(jié)構(gòu)制造公差部件熱膨脹幾個(gè)名詞：氣缸工作容積(活塞排量)Vh

(=V1–V3)余隙容積Vc（=V3）有效吸氣容積V（=V1–V4）余隙容積比

=Vc/Vh=V1/(V1-V3)自學(xué)容積效率

ηV=V/Vh

§9–3(8-3)

多級(jí)壓縮和級(jí)間冷卻

—multistagecompressionandinterveningcooling

一、多級(jí)壓縮分級(jí)壓縮，級(jí)間冷卻壓縮過程中隨p升高，T升高，

v

下降工程上需要高壓氣體1n低壓缸2p中冷器2’n高壓缸3理論上，中間冷卻到初溫，即T2’=T1多級(jí)壓縮演示二、理論耗功分析每生產(chǎn)1kg壓縮氣體(T2’=T1)：令時(shí)則有推廣：若m級(jí)，則討論：

1）按選擇各級(jí)中間壓力，優(yōu)點(diǎn)：

a）各級(jí)耗功相等（總耗功有利于曲軸平衡

b）各缸終溫相同

c）各級(jí)散熱相同各中冷器散熱相等）(9-6)(8-8)(9-7)(8-9)(9-8)(8-10)總的增壓比

d）各缸按比例縮小

e）對(duì)提高整機(jī)容積效率v有利2）若分級(jí)m，則趨于定溫壓縮，但由于體積龐大，系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性下降，一般取2-4級(jí)3）定溫效率—isothermalefficiency4）真空泵(vacuumpump)的實(shí)質(zhì)也是壓氣機(jī)，是出口壓力為恒值—環(huán)境壓力，進(jìn)氣壓力不斷降低的壓氣機(jī)(9-9)(8-11)多級(jí)壓縮+中間冷卻33’3s返回9–4葉輪式壓氣機(jī)工作原理(turbo-compressor)8-4

一、簡(jiǎn)介

葉輪式壓氣機(jī)：

轉(zhuǎn)速高；連續(xù)吸，排氣，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；排氣量大

沒有余隙影響；但每級(jí)壓比不高二、葉輪式壓氣機(jī)熱力學(xué)分析由于排量大，運(yùn)轉(zhuǎn)快，難冷卻，可作絕熱壓縮考慮centrifugalcompressoraxial-flowcompressor理論耗功實(shí)際耗功實(shí)際多耗功絕熱內(nèi)效率理想氣體(9-10)(8-12)(9-10a)(8-14)

習(xí)題：9-1提示：P=qmwc

8-1要求：在同一張圖上作p-v圖、T-s圖