船舶机械设备操作与管理（二、三类）9.2 活塞式空压机的工作原理.pptx

第三章操作与管理活塞式空气压缩机第一节压缩空气的用途第二节活塞式空压机的工作原理第三节压缩空气系统的组成第四节活塞式空压机的结构与控制第五节船舶活塞式空压机的管理第六节船舶活塞式空压机实际操作训练内容包括

一、活塞式空压机的工作循环第二节活塞式空压机的工作原理内容包括二、多级压缩与中间冷却

一、活塞式空压机的工作循环主要内容1.活塞式空压机的理想工作循环2.活塞式空压机的实际工作循环

1.活塞式空压机的理想工作循环理想工作循环概念指空压机压缩的是理想气体，在工作过程中，既无能量损失，又无容积损失，且压缩过程为等温压缩循环图循环过程吸气→压缩→排气结论理想工作循环是耗功最小而排气量最大的工作循环返5

2.活塞式空压机的实际工作循环实际与理想循环的差别(1)存在余隙容积(2)存在阻力损失(3)存在热交换(4)存在泄漏(5)压缩过程不等温

2.活塞式空压机的实际工作循环余隙容积概念活塞到达上止点时，第一道环和活塞顶以上、气缸盖底部以下的所有容积对排气量影响余隙容积越大或缸内压力越高，其膨胀过程越长，吸、排气量越少大小影响因素轴承的磨损、连杆弯曲变形或更换厚度较大的气缸垫床而变大。用“更换垫片调节”测量便于测检，将余隙容积的测量转换为余隙高度的测量。余隙高度指活塞位于上止点，活塞顶至缸盖底部的距离返5

2.活塞式空压机的实际工作循环阻力损失空气流经吸入滤器，吸、排气阀和管路时均有阻力损失，且与气流速度的平方成正比由于阻力损失的存在，就会造成空压机吸、排气量减少和压缩功增加返5

2.活塞式空压机的实际工作循环存在热交换吸气时，空气与气缸壁存在温差，空气与气缸壁发生热交换返5空气吸热而膨胀，比容增大，造成空压机吸气量减小，使排气量降低，这部分损失称为预热损失

2.活塞式空压机的实际工作循环存在泄漏在气阀的阀片与阀座之间，在气缸与活塞环之间，管路连接处等，均会由于密封不良而造成泄漏，造成空压机排气量减少返5

2.活塞式空压机的实际工作循环压缩过程不等温冷却方法空气冷却和水冷却工作要求为了减小空压机耗功，提高空压机的效率，空压机需要加强冷却返2压缩比空压机排气压力与吸气压力之比实际循环过程膨胀、吸气、压缩和排气四个过程压缩过程等温压缩功耗最小绝热压缩功耗最大多变压缩实际过程

2.活塞式空压机的实际工作循环压缩过程不等温冷却方法空气冷却和水冷却压缩过程等温压缩功耗最小绝热压缩功耗最大多变压缩实际过程工作要求为了减小空压机耗功，提高空压机的效率，空压机需要加强冷却返2压缩比空压机排气压力与吸气压力之比实际循环过程膨胀、吸气、压缩和排气四个过程

二、多级压缩与中间冷却主要内容1.采用多级压缩和中间冷却的原因2.空压机的冷却方式及其目的

1.采用多级压缩和中间冷却的原因主要内容(1)降低排气温度(2)提高输气系数(3)节省压缩机耗功(4)减小活塞上的作用力

1.采用多级压缩和中间冷却的原因降低排气温度润滑油的闪点(215～240℃),当排气温度超过闪点时，会造成润滑油变质、裂化和结焦，不但加剧了气缸和活塞的磨损，而且还会使吸排气阀发生故障，严重时还可能引起爆炸事故为空压机安全可靠工作，每级以排气温度不超过200℃为宜。降低排气温度的最有效措施是采用多级压缩和中间冷却返12

1.采用多级压缩和中间冷却的原因提高输气系数单级压缩时，随压力比的升高，膨胀过程就增长，吸气容积减小，输气系数迅速下降采用多级压缩，使单级压缩比降低，余隙容积的影响减小，从而使输气系数提高返12

1.采用多级压缩和中间冷却的原因节省压缩机耗功cbde为一级压缩除去公共部分的耗功为使实际压缩过程更有效地接近等温过程和减少压缩耗功，必须采用多级压缩和中间冷却。理论分析表明，冷却不完善，空气冷却后的温度比原始温度每升高3℃，下一级的压缩耗功约增加1﹪mnop为二级压缩除去公共部分的耗功c返12

1.采用多级压缩和中间冷却的原因减小活塞上的作用力单级压缩要达到很高排气压力，势必使活塞受力很大，运动部件就会做得笨重，机器的运行和维修均不便空压机采用多级压缩和中间冷却最主要的原因是为了降低排气温度，保证润滑，防止滑油结焦。所以，工作压力为3.0的船用空压机，通常都采用双级压缩。双级压缩空压机，理论上每级压缩比相同，但为了使耗功最省，实际上后一级比前一级的压缩比选得略小一些返11

2.空压机的冷却方式及其目的冷却方式与目的气缸冷却其主要目的在于移出压缩过程中空气传给缸壁及摩擦产生的热量，使压缩过程趋于等温，以节约压缩耗功和改善气缸的润滑条件中间冷却其主要目的是为了降低下一级的吸气温度、减少压缩耗功和减小下一级气缸的缸径压后冷却其目的是为了缩