礦山機(jī)械第六章

第六章空氣緊縮設(shè)備6.1礦山壓氣設(shè)備概述組成：空壓機(jī)、拖動(dòng)電機(jī)、附屬安裝〔濾風(fēng)器、儲(chǔ)氣罐【風(fēng)包】、冷卻安裝〕、輸氣管路、風(fēng)動(dòng)機(jī)械優(yōu)點(diǎn)：緊縮空氣做動(dòng)力源，平安、可靠、取之不盡，無污染。缺陷：效率低，二次能源，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高作用：為風(fēng)動(dòng)機(jī)械提供動(dòng)力：井下的鑿巖、裝巖、裝藥、放礦閘門大多是風(fēng)動(dòng)的；小絞車、鍛釬機(jī)、碎石機(jī)、噴漿機(jī)也以風(fēng)動(dòng)。分類：一、按構(gòu)造方式分類：速度型:離心式緊縮機(jī)容積型:回轉(zhuǎn)式：螺桿式〔單、雙〕、滑片式、轉(zhuǎn)子式往復(fù)式：活塞式二、按可否挪動(dòng)分類：固定式、挪動(dòng)式三、按級(jí)數(shù)分類：單級(jí)、雙級(jí)、多級(jí)四、按壓力大小分：低壓〔0.8~1.0MPa〕，中壓〔1~8MPa〕，高壓〔8~100MPa〕6.2活塞式空氣緊縮機(jī)的任務(wù)實(shí)際6.2.1活塞式空壓機(jī)的任務(wù)參數(shù)1、排氣量，Q，m3/min空壓機(jī)最末一級(jí)排氣端測出的單位時(shí)間內(nèi)的氣體量，再換算成吸氣形狀下的空氣容積量。4L-20/8，20m3/min。2、排氣壓力，表壓力(國產(chǎn)kgf/cm2)最末一級(jí)排出的壓力，LW-18／12無油光滑空壓機(jī)，1.2MPa3、任務(wù)效率氣體的壓力能與原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能的比值。6.2.2熱力學(xué)根本概念與根本定律概述1、壓力，p，絕對(duì)壓力2、溫度，T(K，開爾文),T〔K〕=t〔℃〕+273.153、比容和密度，4、氣體形狀方程式理想氣體實(shí)踐氣體5、定壓比熱容和定容比熱容每公斤工質(zhì)溫度變化時(shí)，吸收與放出的熱量6、比熱容雙原子時(shí)，為1.4，故空氣取1.47、理想氣體的熱力工程〔1〕、定容過程〔2〕、定壓過程〔3〕、定溫過程〔4〕、絕熱〔定熵〕過程〔5〕、多變過程n=0，p=C,定壓過程n=1，T=C,定溫過程n=k，絕熱過程n=∞，v=C,定容過程6.2.3活塞式空壓機(jī)的任務(wù)實(shí)際單級(jí)單作用：緊縮、排氣、膨脹、吸氣過程實(shí)際循環(huán)示功圖：空壓機(jī)任務(wù)時(shí)氣缸內(nèi)壓力〔縱坐標(biāo)〕和容積〔橫坐標(biāo)〕的情況變化圖?！矇毫Τ榻^對(duì)壓力〕緊縮過程，能夠?yàn)槎?、絕熱或多變的緊縮過程，相應(yīng)稱為定溫循環(huán)、絕熱循環(huán)、多變循環(huán)一、定溫緊縮時(shí)的實(shí)際任務(wù)循環(huán)實(shí)現(xiàn)條件：完全冷卻，即將空氣被緊縮時(shí)產(chǎn)生的熱量經(jīng)過缸壁的冷卻〔水冷、風(fēng)冷〕將熱量帶走，實(shí)踐上，只能部分帶走熱量。二、絕熱〔定熵〕緊縮時(shí)的實(shí)際任務(wù)循環(huán)絕熱緊縮時(shí)，氣缸內(nèi)空氣與外界無熱量交換，循環(huán)功全部轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，使緊縮空氣的溫度升高。三、多變緊縮時(shí)的實(shí)際任務(wù)循環(huán)多變緊縮時(shí)，氣缸內(nèi)空氣與外界有部分熱量交換，循環(huán)功部分轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，使緊縮空氣的溫度升高。四、三種緊縮過程循環(huán)功的比較等溫緊縮，功最小，理想情況；多變緊縮，功據(jù)中間，實(shí)踐情況；小型用風(fēng)冷，中大型用水冷，構(gòu)造復(fù)雜。絕熱緊縮，功最大，未冷卻情況，構(gòu)造簡單，易于實(shí)現(xiàn)。例6-16.2.4實(shí)踐任務(wù)循環(huán)存在余隙容積，實(shí)踐緊縮、排氣、膨脹、吸氣過程6.2.5兩級(jí)緊縮采用兩級(jí)緊縮的緣由：1、受余隙容積的限制2、受光滑油溫的限制，否那么，自燃或因氣缸積碳而爆炸。最有利中間壓力，即以4L-20/8為例，Ⅰ級(jí)氣缸直徑420mm,Ⅱ級(jí)250mm實(shí)踐上，普通實(shí)踐緊縮比并不完全按照等壓比的原那么分配，因除思索功耗最小的原那么外，尚需思索排氣量和溫度等要素。兩級(jí)緊縮的實(shí)踐任務(wù)循環(huán)例6-36.3活塞式緊縮機(jī)

的構(gòu)造6.3.1構(gòu)造組合方案立式、臥式；L,V,W型6.3.2活塞式空壓機(jī)的構(gòu)造一、傳動(dòng)系統(tǒng)曲柄——滑塊構(gòu)造：機(jī)身、曲軸、連桿、十字頭、飛輪二、氣路系統(tǒng)氣缸、活塞、氣閥、填料密封、儲(chǔ)氣罐〔風(fēng)包〕三、冷卻系統(tǒng)及附屬設(shè)備冷卻系統(tǒng)和冷卻器、光滑系統(tǒng)、調(diào)理安裝、濾風(fēng)器1、氣缸〔水、風(fēng)〕2、氣〔閥〕3、活塞4、水冷卻系統(tǒng)5、冷卻器6、冷卻系統(tǒng)表示圖7、光滑系統(tǒng)8、濾油器9、減荷閥10、壓力調(diào)理器11、容積調(diào)理12、濾風(fēng)器12、氣包13、平安閥1)儲(chǔ)存氣體2)消除脈動(dòng)3)濾掉機(jī)油離心緊縮機(jī)離心緊縮機(jī)葉輪6.4其它類型空壓機(jī)6.4.1離心式空壓機(jī)6.4.2雙螺桿緊縮機(jī)往復(fù)活塞式空氣緊縮機(jī)與雙螺桿緊縮機(jī)的性能比較〔優(yōu)缺陷〕1〕活塞式緊縮機(jī)：性能可靠、技術(shù)成熟、比功率低、造價(jià)低；構(gòu)造復(fù)雜、體積較大、氣流有脈動(dòng)、維護(hù)任務(wù)量大。2〕螺桿式緊縮機(jī)：可靠性高、動(dòng)力平衡好、無氣流脈動(dòng)、構(gòu)造簡單、維護(hù)任務(wù)量少、技術(shù)先進(jìn)；造價(jià)高、耗油量大。6.4.3單螺桿空壓機(jī)6.5緊縮空氣設(shè)備的選型設(shè)計(jì)一、設(shè)備選擇的原那么與要求二、選擇空壓機(jī)的型式與臺(tái)數(shù)1、確定地面空壓機(jī)站的位置與輸氣管路系統(tǒng)2、緊縮