泵与压缩机-往复式压缩机.pptVIP

泵与压缩机 主讲: 冯 进 长江大学机械工程学院 §3 往复活塞式压缩机 主要教学内容： §3.1往复活塞式压缩机的基本结构和工作原理 §3.2往复活塞式压缩机的工作循环 §3.3排气量 §3.4功率和效率 §3.5排气温度及排气压力 §3.6多级压缩 §3.7实际气体的压缩 §3.8压缩机变工况工作及排气量调节 §3.9往复活塞式压缩机的类型及其选择 §3.1 往复活塞式压缩机的基本结构和工作原理 主要教学内容： 1.总体结构 2.工作过程和工作原理 3.特点及应用 4.分类及型式 5.命名规则 教学目的： 1.了解往复活塞式压缩机的总体结构 2.掌握工作原理 3.了解往复活塞式压缩机的特点 4.了解分类及型式 5.熟悉命名规则 §3.1.1 总体结构 活塞式压缩机主要由四大部分组成，即运动机构、工作机构、辅助系统和机身。 1.运动机构 主要由曲轴、连杆、十字头等组成。运动机构是一种曲柄滑块机构，其作用是把曲轴的旋转运动变为十字头的往复运动。 1).曲轴 曲轴是往复活塞式压缩机的重要运动部件，外界输入的转矩要通过曲轴传给连杆、十字头，从而推动活塞作往复运动。它承受从连杆传来的周期变化的气体力与惯性力等。 2).连杆 连杆的一端连接曲轴，另一端连接十字头，将曲轴上的动力传递给十字头、活塞杆和活塞。连杆包括大头、小头、杆体三部份。 3).十字头 十字头是连接活塞杆与连杆的零件，它具有导向作用。十字头与连杆的连接由十字头销来完成。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等。 2.工作机构 主要由气缸、活塞、气阀等组成。工作机构的作用是实现压缩机将机械能转变为气体压能。 1).气缸 气缸是活塞式压缩机工作部件中的主要部分。根据压缩机不同的压力、排气量、气体性质等需要，应选用不同的材料与结构型式。 2).气阀 气阀是往复活塞式压缩机中的重要部件，也是易损坏的部件之一。它的好坏直接影响压缩机的排气量、功率消耗及运转的可靠性。 活塞式压缩机一般都采用“自动阀”，也就是气阀的开启与关闭是依靠阀片两边的压力差实现的，没有其它的驱动机构。 3).活塞 活塞与气缸构成压缩工作容积，是压缩机中重要的工作部件。可分为筒形活塞和盘形活塞两大类。 筒形活塞常为单作用活塞，用于小型无十字头的压缩机，通过活塞销与连杆直接相连。 盘形活塞用于中、低压双作用气缸，盘形活塞通过活塞杆与十字头相连，它不承受侧向力。 3.辅助系统 包括润滑系统、冷却系统及调节系统。 4.机身 用来支承和安装整个运动机构和工作机构，又兼作润滑油箱用。 §3.1.2 工作过程和工作原理 1.工作过程 以单缸单作用压缩机为例，说明其工作过程。 活塞处于最左端位置时，进气阀和排气阀处于关闭状态。当活塞从最左端向右运动时，活塞右则的工作容积变大，气体膨胀，压强逐步减小。在进气阀和排气阀仍处于关闭状态时，气体膨胀，压强减小，此过程称为膨胀过程。 当活塞继续右移，工作容积继续增大，气体压强继续下降直到略低于吸气管内气体压力时，进气阀被顶开，进气管里的气体便通过进气阀不断地被吸入进入工作容积，直到活塞到达最右端为止，该过程称为吸入过程。在吸入过程中排气阀仍处于关闭。 当活塞从最右端向左运动时，工作容积变小，气体压强逐步增大，使进气阀关闭。在工作容积中的气体压强不足以顶开排气阀之前，进、排阀均处于关闭状态，缸内气体被压缩而压力升高，该过程称为压缩过程。 活塞继续左移，工作容积中的气体压强继续增大。当气体压力能顶开排气阀时，工作容积中的气体通过排气阀流出工作容积，进入排气管，直到活塞到达最左端为止，该过程称为排气过程。 由上可见，曲轴旋转一周，活塞左右往复一次，压缩机经历了膨胀、吸入、压缩、排气过程，实现一次气体的吸入和排出，整个过程称为一个工作循环。曲轴不断旋转，不断重复上述工作循环，实现气体的不断吸入和排出。 气阀的启闭是依靠缸内外压力差来实现的，一般吸气或排气管道内的压力是维持恒定的。因此，只有依靠活塞的往复运动，改变了缸内容积，从而使缸内气体压强发生变化，使气阀两侧形成一定压差，该压差使气阀关闭或打开。 2.工作原理 由工作过程可见，往复活塞式压缩机的工作原理是：由于活塞在气缸