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第六章 空气压缩设备 6.1 矿山压气设备概述 分类： 一、按结构形式分类： 速度型:离心式压缩机 容积型: 回转式：螺杆式（单、双）、滑片式、转子式 往复式：活塞式 二、按可否移动分类： 固定式、移动式 三、按级数分类：单级、双级、多级 四、按压力大小分：低压（0.8~1.0MPa），中压（1~8MPa），高压（8~100MPa） 6.2 活塞式空气压缩机的工作理论 6.2.1 活塞式空压机的工作参数 1、排气量，Q，m3/min 空压机最末一级排气端测出的单位时间内的气体量，再换算成吸气状态下的空气容积量。4L-20/8，20 m3/min 。 2、排气压力，表压力(国产kgf/cm2 ) 最末一级排出的压力， LW-18／12 无油润滑空压机 ，1.2MPa 3、工作效率 气体的压力能与原动机的机械能的比值。 6.2.2 热力学基本概念与基本定律概述 1、压力，p，绝对压力 2、温度，T(K，开尔文), T（K）=t（℃）+273.15 3、比容和密度， 4、气体状态方程式 理想气体 实际气体 5、定压比热容和定容比热容 每公斤工质温度变化时，吸收与放出的热量 6、比热容 双原子时，为1.4，故空气取1.4 7、理想气体的热力工程 （1）、定容过程 （2）、定压过程 （3）、定温过程 （4）、绝热（定熵）过程 （5）、多变过程 n=0，p=C, 定压过程 n=1，T=C, 定温过程 n=k， 绝热过程 n=∞，v=C, 定容过程 6.2.3 活塞式空压机的工作理论 单级单作用：压缩、排气、膨胀、吸气过程 6.3 活塞式压缩机 的结构 6.3.1 结构组合方案 立式、卧式；L,V,W型 6.3.2 活塞式空压机的构造 一、传动系统 曲柄——滑块结构：机身、曲轴、连杆、十字头、飞轮 二、气路系统 气缸、活塞、气阀、填料密封、储气罐（风包） 三、冷却系统及附属设备 冷却系统和冷却器、润滑系统、调节装置、滤风器 6.4.3 单螺杆空压机 6.5 压缩空气设备的选型设计 一、设备选择的原则与要求 二、选择空压机的型式与台数 1、确定地面空压机站的位置与输气管路系统 2、压缩空气站总供气量 3、估算出口压力 4、选择空压机型式与台数 安装台数不超过5台，其中1台备用；尽量选用同型号。 三、选择电机、控制设备、冷却设备 四、选择输气管道 五、经济指标概算 6.6 矿山压气设备选型例题 8、滤油器 9、减荷阀 10、压力调节器 11、容积调节 12、滤风器 12、气包 13、安全阀 1)储存气体 2)消除脉动 3)滤掉机油 离心压缩机 离心压缩机叶轮 6.4 其它类型空压机 6.4.1 离心式空压机 6.4.2 双螺杆压缩机 往复活塞式空气压缩机与双螺杆压缩机的性能比较（优缺点） 1）活塞式压缩机：性能可靠、技术成熟、比功率低、造价低；结构复杂、体积较大、气流有脉动、维护工作量大。 2）螺杆式压缩机：可靠性高、动力平衡好、无气流脉动、结构简单、维护工作量少、技术先进；造价高、耗油量大。 采矿1101、1102《矿山机械》 山 东 理工 大 学 资源与环境学院 * 组成：空压机、拖动电机、附属装置（滤风器、储气罐【风包】、冷却装置）、输气管路、风动机械 优点：压缩空气做动力源，安全、可靠、取之不尽，无污染。 缺点：效率低，二次能源，运行费用高 作用：为风动机械提供动力：井下的凿岩、装岩、装药、放矿闸门大多是风动的；小绞车、锻钎机、碎石机、喷浆机也以风动。 理论循环示功图：空压机工作时气缸内压力（纵坐标）和容积（横坐标）的情况变化图。（压力常为绝对压力） 压缩过程，可能为定温、绝热或多变的压缩过程，相应称为定温循环、绝热循环、多变循环 一、定温压缩时的理论工作循环 实现条件：完全冷却，即将空气被压缩时产生的热量通过缸壁的冷却（水冷、风冷）将热量带走，实际上，只能部分带走热量。 二、绝热（定熵）压缩时的理论工作循环 绝热压缩时，气缸内空气与外界无热量交换，循环功全部转化为气体的内能，使压缩空气的温度升高。 三、多变压缩时的理论工作循环 多变压缩时，气缸内空气与外界有部分热量交换，循环功部分转化为气体的内能，使压缩空气的温度升高。 四、三种压缩过程循环功的比较 等温压缩，功最小，理想情况； 多变压缩，功据中间