各种压缩机工作原理及优缺点分析..doc

各种压缩机工作原理及优缺点分析 一、压缩机概念 用来压缩气体借以提高气体压力的机械称为压缩机。提升的压力小于0.2MPa时，称为鼓风机。提升压力小于0.02MPa时称为通风机。 二、压缩机分类 1.按工作原理分类 容积式压缩机 直接对一可变容积中的气体进行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。 离心式压缩机 它首先使气体流动速度提高，即增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。 2.按排气压力分类 分 类 名 称 排气压力(表压) 风 机 通风机 15kPa 鼓风机 0.015～0.2Mpa 压 缩 机 低压压缩机 0.2～1.0Mpa 中压压缩机 1.0～10Mpa 高压压缩机 10～100Mpa 超高压压缩机 100Mpa 3.按压缩级数分类 单级压缩机 气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩 两级压缩机 气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩 多级压缩机 气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩，相应通过几次便是几级压缩机 4.容积流量分类 名 称 容积流量 (m3／min) 微型压缩机 1 小型压缩机 1～10 中型压缩机 10～100 大型压缩机 ≥100 5.按结构或工作特征的分类 按工作原理 容积式 离心式 按运动件工作特性 往复式 回 转 式 离心式 轴流式 旋涡式 按运动件结构特征 活塞式 隔膜式 柱塞式 转子式 滑片式 液环式 三角转子 涡旋式 罗茨 双螺杆 单螺杆 叶轮(透平)式 三、各种压缩机工作原理及优缺点 1.活塞式压缩机的工作原理及优缺点 当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。 活塞压缩机的优点： (1)?不论流量大小，都能得到所需要的，排气压力范围广，最高压力可达320MPa（工业应用），甚至700MPa，（实验室中）。 (2)?单机能力为在500m3/min以下的任意流量。 (3)?在一般的压力范围内，对材料的要求低，多采用普通的钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉。 (4)?热效率较高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7~0.85左右。 (5)?气量调节时，适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求。 (6)?气体的重度和特性对压缩机的工作性能影响不大，同一台压缩机可以用于不同的气体。 (7)?驱动机比较简单，大都采用电动机，一般不调速，可维修性强。 (8)?活塞压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验。 活塞压缩机的缺点： （1）结构复杂笨重，易损件多，占地面积大，投资较高，维修工作量大，使用周期较短，但经过努力可以达到8000小时以上。 （2）转速不高，机器体积大而重，单机排气量一般小于500m3/min。 （3）机器运转中有振动。 （4）排气不连续，气流有脉动，容易引起管道振动，严重时往往因气流脉动、共振而造成管网或机件的损坏。 （5）流量调节采用补助容积或旁路阀，虽然简单、方便、可靠，但功率损失大，在部分载荷操作时效率降低。 （6）用油润滑的压缩机，气体中带油需要脱除。 （7）大型工厂采用多台压缩机组时，操作人员多或工作强度较大。 2.离心式压缩机的工作原理及优缺点 离心式制冷压缩机的构造和工作原理与离心式鼓风机极为相似。但它的工作原理与活塞式压缩机有根本的区别，它不是利用汽缸容积减小的方式来提高气体的压力，而是依靠动能的变化来提高气体压力。离心式压缩机具有带叶片的工作轮，当工作轮转动时，叶片就带动气体运动或者使气体得到动能，然后使部分动能转化为压力能从而提高气体的压力。这种压缩机由于它工作时不断地将制冷剂蒸汽吸入，又不断地沿半径方向被甩出去，所以称这种型式的压缩机为离心式压缩机。 离心式压缩机的优点： （1）离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小，相对