精品动力热力学第09章压气机的热力过程.ppt

第九章 压气机的热力过程 概述： 压气机：生产压缩气体的设备 压缩气体的用途： 内燃机：大型柴油机启动；二冲程机扫气；增压 涡轮机：装置的一部分 热 能：锅炉供风 制 冷：装置的一部分 汽 车：车闸，公汽开、关门 其 它：气锤、气钻、风镐、通风、空调等 压气机分类： 工作原理 §9–1 单级活塞式压气机工作原理 和理论耗功量 0-1：吸气，ｍ增加，状态不变， 　　　 传输推动功p1v1 1-2：压缩，ｍ不变，升压升温， 耗功 2-3：排气，ｍ减少，状态不变， 传输推动功p2v2 二.理论耗功 压缩过程耗功： 讨论： 1、 思考题： 自行车压力通常应维持在0.25MPa左右，用手动打气筒向轮胎充气时用湿毛巾包在打气筒外壁，会有什么后果？ §9–2 余隙容积的影响 余隙容积Vc（=V3） clearance?volume 产生原因： 布置进、排气结构 制造公差 部件热膨胀 排量 Vh(=V1–V3)? 余隙容积比 ?=Vc/Vh 有效吸气容积 Ves（=V1–V4） 生产过程： 1-2 质量m1气体压缩 p1?p2? 一、余隙容积对生产量的影响 容积效率 讨论： 二、余隙容积对理论耗功的影响 §9–3 多级压缩和级间冷却 单级压缩， 随p和T的升高， ?v 下降。 多级压缩、级间冷却 能保证 示功图 理论耗功分析 讨论： 1）按 选择各级中间压力，优点： §9–4 叶轮式压气工作原理 叶轮式压气机热力学分析 绝热内效率? 压气机装置 产品：80-375 m3/h 径流式鼓风机 另有罗茨式压气机(Roots?blower)等 * 工 程 热 力 学 Engineering Thermodynamics 动力工程系 热工教研室 活塞式—压头高，流量小，?间隙生产 叶轮式—压头低，流量大，?连续生产 压气机—表压0.3MPa以上 鼓风机—表压0.1~0.3MPa 通风机—表压0.01MPa以下 压头高低 一、工作原理 注意：压气机不是动力机 压气机中进行的是过程?不是循环 压气机耗功： 增压比： 1、绝热压缩 2、多变压缩 3、等温压缩 等温压缩理想 2、通常为多变压缩,?1nk 生产量(每周期)： 注意：压气机产气量常用 标准立方米 / 分钟 表示 不同于进气或排气时状态。 小于无Vc 4-1 吸气（=排气） 3-4 剩余气体膨胀 p2???p1 2-3 向储气罐排气 即：余隙对单位产气量的理论耗功无影响 （但实际上，存在摩擦，还是使耗功增大）。 归纳：? 余隙存在使 1）每周期生产量下降 2）每周期理论耗功减少， 但单位产气量的理论耗功不变 单位产气量的理论耗功 工 程 热 力 学 Engineering Thermodynamics 动力工程系 热工教研室 中间冷却器降温极限T3=T1 耗功小于单级压缩耗功 耗功大小与pa有关 令 时 推广：若m级， 则： a）各级耗功相等 有利于曲轴平衡（总耗功 ） b）各缸终温相同 小于不如此分配时各缸终温 中最高者，有利于润滑油工作及使可靠性增加。 d）各级气缸容积按增压比递减 e）对提高整机容积效率?v有利 c）各级气缸散热相同 各中冷器散热相等 2）若分级m??，则趋于定温压缩? 但由于体积庞大，系统复杂，? 可靠性下降一般2-4级 3）定温效率—isothermal?efficiency 4）真空泵(vacuum?pump)的实质也是压气机，是出口压力 为恒值——环境压力，进气压力不断降低的压气机。 *例题\第九章\A655355.ppt