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往复式压缩机原理及结构

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往复式压缩机原理及结构

往复式压缩机原理及结构

发展历程

从世界范围内看压缩机的发展历程和概况。活塞式压缩机的发展历史悠久,具有丰富的设计、研究、制造和运行的经验,至今在各个领域中依然被广泛采用、发展着。然而,也必须注意到,制冷压缩机的不断进步也反映在其种类的多样性方面,活塞式以外的各类压缩机机型,如离心式、螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用,并各具特色,这就为我们制冷工程的业内人士在机型的选择上提供了更多的可能性。在这样的背景之下,活塞式压缩机的使用范围必然受到一定影响而出现逐渐缩小的趋势,这一趋势在大冷量范围内表现得更为显著。在中小冷量范围内,实际上还是以活塞式压缩机为主

往复式压缩机的优缺点

优点:

适应较广泛的压力范围

热效率高、单位耗电量少、加工方便

对材料要求低,造价低廉

生产、使用、设计、制造技术成熟

装置系统较简单

缺点:

转速受到限制

结构复杂、易损件多、维修工作量大

运转时有震动

输气不连续、气体压力有波动

第一章热力循环

(1)理论循环与实际循环之间的差别

(2)实际循环的压缩机的性能

1.制冷压缩机的性能指标

输气量:单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称谓压缩机的质量输气量q,单位为kg/h,此气体若换算为吸气状态的容积,则是压缩机的容积输气量q,

单位为立方米/h。

制冷量:表示制冷压缩机的工作能力的重要指标之一,即单位时间内所能产生的制冷量。

输气系数:表示压缩机气缸工作容积的有效利用率,即压缩机实际输气量与理论输气量之比值--称为输气系数。

指示功率和指示效率:单位时间内所消耗的指示功就是压缩机的指示功率。

制冷压缩机的指示效率就是压缩一公斤工质所需绝热循环理论功的值。

轴功率、轴效率和机械效率:

由原动机传到压缩机主轴上的功率,称为轴功率。

制冷压缩机的等熵理论功率与轴功率之比,称为轴效率,用以评定压缩机

主轴输入功率利用的完善程度。

机械效率是压缩机的指示功率和轴功率之比,用以评定压缩机摩擦损耗的

大小程度。

电功率与电效率:

从电源输入驱动电动机的功率就是压缩机所消耗的电功率。

电效率是等熵理论功率与电功率之比,用以评定电动机输入功率利用的完

善程度。

效能比:为了最终衡量制冷压缩机在动力消耗方面的制冷效果,采用效能比,是指

压缩机所产生的制冷量与所消耗功率之比。有相对于轴功率与相对于电功率

之分别

空气压缩机指标

(3)一些重要概念

1)输气系数

输气系数不仅影响压缩机的尺寸、重量,同时也影响着功率的消耗.此外,在压缩机

的调试、和实际运转过程中,经常会遇到输气量或制冷量不足的问题.因此,很有必要对影响

压缩机输气系数的各种因素进行分析.

1.容积系数.主要用于表示余隙容积对输气系数影响的大小.(定义)

2.压力系数.主要用于反映吸气终了压力降对输气系数的影响程度.(定义)

3.温度系数.主要用于衡量气体在吸气过程中温升对输气系数的影响程度.(定义)

4.泄漏系数.影响输气量的泄漏是发生在活塞、活塞环和气缸壁面间以及吸排气阀密

封面的不严密处.另外,气阀的延迟关闭也会造成蒸气倒流的泄漏系数.从而影响输

气系数.

2)压缩机功率,效率

注意提高压缩机运行的经济性,注意降低其功率消耗是十分重要的。为此,有必要分

析影响压缩机功率的各种因素,探索提高效率的途径。

1.指示功率,指示效率

2.影响指示功率和指示效率的因素

3.摩擦功率,机械效率和轴功率

4.电机功率及电效率

3)压缩机运行特性曲线

4)压缩机的排气温度

为何要降低压缩机的排气温度

压缩机排气温度过高会引起压缩机的过热,从而影响压缩机工作。

压缩机过热会降低其输气系数和增加功率消耗。润滑油粘度会降低,使轴承产生异常摩擦损耗,甚至出现烧瓦事故。过高的压缩机温度促使制冷工质和润滑油在金属的催化下出现热分解,生成对工作

有害的游离碳、酸类物和水分。

压缩机过热还会导致活塞在气缸里被卡住,以及内置电动机的烧毁。

所以压缩机排气温度必须加以限制:对R22和氨制冷机,低于150摄氏度;对于R12,低于130摄氏度。

如何能降低压缩机的排气温度

压缩机的排气温度取决于压力比、吸排气的阻力损失、吸气终了温度和多变压缩指

数。

首先要限制压缩机单级压力比,高压力比应采用多级压缩中间冷却的办法来实现。

同时要防止冷凝压力过高、蒸发压力过低等故障,降低吸排气阻力损失实际起到了

缩小气缸中实际压力比的作用。

加强对压缩机的冷却,减弱对吸入工质的加热,以降低吸气终了工质温度和多变压

缩指数是降低排气温度的有效途径。

对压缩机中温度较高的部分(气缸盖、内置电动机等)采用鼓风机冷却或设置水

套、水冷却盘管以及在曲轴箱和机壳中装设润滑油冷却盘管,用制冷工质对润滑油进行强制冷却。

在封闭式压缩机中,提高内置电动机的效率,减少电动机的发热量对降低排气温

度具有重要作用。

附:主要参数计算表

表2-4 主要参数计算表

压力比

绝热指数

等端点压缩多变指数

泄漏系数输气系数

指标效率机械效率

轴效率

电效率

电功率

压缩终了温度

最大轴功率

上表计算中的一些参数要参照类似压缩机的经验数据选取。其中值得指出的有:

1.由于此机的吸气不经过内置电动机而直接进入吸气腔,其可按开启式压缩机的式(2-36)进行计算。但见于以R22为工质时,压缩机的温度要比以R12为工质时高,因而这时的要取得略低些;而以R502为工质时,工质的质量流量约

为以R12为工质时的两倍,这就要求把选取得较高。

2.和可按第六章中い§6-4所述方法进行计算。

3.在计算时,可以认为,等功多变指数近似等于绝热指数。这样的话,也可用较简单

的方法从图求取值,即先求从状态,等熵压缩至

所耗的比功再由压缩机实际质量流量求。

4.内置电动机功率按我国YSH系列封闭式压缩机用耐氟三相异步电动机配置。通过本例题的计算结果,可以发现,压缩机以低温工况运行时,采用R22或R502工作所得制冷量要比用R12时分别大60%~70%左右,其驱动功率亦需相应增大。至于压缩终了温度,它与排气温度的高低有关,以用R22时为最高,用R502时则得到大幅度下降。

第二章活塞式制冷压缩机动力学

(1)曲柄连杆机构的受力分析

1)曲柄连杆机构的惯性力

①曲柄连杆机构的惯性力包括三个方面:

1.活塞往复运动所产生的惯性力

2.曲柄不平衡旋转质量所产生的离心惯性力

3.连杆运动所产生的惯性力

在这三者之中,连杆惯性力的分析最为复杂。这不仅由于连杆本身的运动复杂,而且还由于它是活塞和曲柄之间的中间传动件,连杆的惯性力要先通过活塞和曲柄这两个运动件,才传到固定支承上,如气缸壁和主轴承座等。研究连杆惯性力,很重要的要找出它在连杆大小两头的表现,也就是要找出它传给活塞和曲柄之力的大小和方向

②连杆惯性力的质量代替系统

在压缩机动力学中,连杆惯性力的问题常常用质量代替系统的方法来处理。所谓代替系统,就是将连杆的实际质量分布用一些假想的集中质量来代替,使后者所产生的惯性效果与前者相同。为达到这个要求,代替质量系统应满足下述三个条件:

代替系统的总质量要等于原来连杆的总质量。

代替系统的质心位置要与原来连杆质心位置重合。

代替系统对于质心的转动惯性应等于原来连杆的转动惯量

③往复惯性力

曲柄连杆机构的往复惯性力Fj是活塞组和连杆往复部分所产生的往复惯性力之和,Fj=-Mjaj

通常在连杆中产生拉伸力的往复惯性力方向规定为正方向的力,而由上式所得的正值恰是使连杆产生压缩的力。因此以后计算中,上式改写为:

Fj=Mjaj

已知往复质量Mj等于活塞组质量Mp和连杆往复质量Mc1之和:

Mj=Mp+Mc1

Fj=(Mp+Mc1)rω**2(cosα+λcos2α)

往复惯性力可以看作两部分之和,即

Fj=Mjrω**2cosα+Mjrω**2λcos2α=Fj1+Fj2

这里,Fj1=Mjrω**2cosα=Mjrω**2cosωt称为一阶往复惯性力。

Fj2=Mjrω**2λcos2α=Mjrω**2λcos2ωt称为二阶往复惯性力。

图3-3--表示的是λ=1/4时,往复惯性力随曲轴转角的变化。不难看

出,一阶往复惯性力的最大值是二阶往复惯性力最大值的1/λ倍。因为λ

=1/3.5--1/6之间,所以在往复惯性力中起主要作用的是一阶往复惯性力。其

次,一阶往复惯性力的变化周期等于压缩机曲轴旋转的周期,而二阶往复惯性

力的变化周期等于压缩机曲轴旋转周期的一半。必须注意:Fj的大小随曲轴转角而周期的变化。最大值Fjmax发生在α=0°时

Fjmax=Mjrω**2*(1+λ)

最小值Fjmin,如λ≤1/4,则发生在α=180°时

Fjmin=-Mjrω**2*(1-λ)

如λ﹥1/4,则最小值不发生在活塞处与内止点时,而是在内止点附近,

其大小为

Fjmin=-Mjrω**2*[λ+1/(8λ)]

④旋转惯性力

曲柄连杆机构的旋转惯性力Fr就是就是曲拐或偏心轴颈的不平衡旋转质量Ms和连杆旋转质量Mc2所产生的离心惯性力之和,它的作用线与曲柄中心线重合。如取离心方向作为正,Fr的公式为:

Fr=Mr*ar=(Ms+Mc2)rω*ω

对于曲拐,由于其曲柄质心不处于曲柄销中心点A上,故其应作质量转换计算,即Ms=Ms1+Ms2rs/r

式中: Ms1--曲柄销的质量;Ms2--曲柄的质量;rs---曲柄质心离轴中心的距离。

2) 气体力

作用于连杆机构的气体压力来自气缸内和曲柄箱(或机壳)内两个方面前者随曲轴转角而变化,后者在稳定工况可近似认为不变,并在单级压缩机和单机双级开启式压缩机终于吸气压力;在单机双级半封闭式压缩机中等于中间压力。见图3-4

作用于活塞上的气体力Fg为Fg=-(p-pca)Ap式中,p--气缸内的压力;pca---曲轴箱(或机壳)内的压力;Ap---活塞面积。

示功图可用作图法或计算法求得,下面介绍一种简单的计算方法:

压缩过程1--2

pci=[(S+Sc)/(Xi+Sc)]**n*p1式中,pci---压缩过程第i点的气缸压力;n---压缩多变指数;

p1--气缸中吸气终了压力。

排气过程2--3排气过程可看作气缸压力等于ps的过程.

膨胀过程3--4

pci=[Sc/(Xi+Sc)]**m*ps式中,pci---膨胀过程第i点的气缸压力;m---膨胀多变指数。

吸气过程4--1

吸气过程可看作气缸压力等于p1的等压过程

3)摩擦力

压缩机的摩擦功率主要由两部分组成:往复摩擦功率Pmp和旋转摩擦功率Pmr。作用在每一活塞上的往复摩擦功率其大小随曲柄转角而变化。但为简化计算,习惯上假设它是一个不变的值,而它的方向则始终与活塞的速度方向相反。为了与惯性力一致起见,规定在活塞从外止点滑向内止点的时间内,其作用力方向为正,而从内止点滑向外止点的时间内则是负。Fmp(单位是N)与摩擦功率的关系为:Pmp=Fmp2Sni/60000;Fmp=60000Pmp/(2Sni)

式中:Pmp--压缩机的往复摩擦功率,单位为kW;

S---活塞行程,单位为m;

i---整台压缩机气缸数;

n---压缩机的转速,单位为r/min;

又可写成Fmp=(0.6--0.7)*60000Pi(1/ηm-1)/(2Sni)

式中:Pi---压缩机指示功率,单位为kW;ηm---压缩机机械效率。

旋转摩擦功率是消耗于克服压缩机的旋转阻力上,压缩机的这个阻力可以用距中心等于曲柄半径r的集中切向摩擦力Fmr表示之,其正方向是反压缩机转向的。

切向摩擦力与旋转摩擦功率之间的关系是:Pmr=Fmrr2πn/60000=πFmrsn/60000

式中:Pmr--压缩机的旋转摩擦功率,单位为kW.

Fmr=60000Pmr/πsn

或可写成:Fmr=(0.3--0.4)*60000Pi(1/ηm-1)/πsn

(2)往复式压缩机的动力平衡

1)曲柄连杆机构的受力分析

①活塞力

活塞力Fp是气体力Fg往复惯性力Fj和往复摩擦力Fmp沿气缸轴线方向作用于活塞上的合力。活塞力的正负方向规定与三个分力相同,所以,它等于三个分力的代数和。

Fp=Fg+Fj+Fmp

按等曲柄转角间隔计算活塞力,就可以求得它随曲柄转角的变化情况。

②侧向力和连杆力

活塞力在活塞销中心B处可以分解为两个分力,一个分力为Fh,其作用方向垂直于气缸壁,称为活塞侧向力;另一个分力Fc,其作用方向沿着连杆中心线,称为连杆力。则

Fh=Fptgβ=Fpλsinα/(1-λ*λsinα*sinα)**1/2

Fc=Fp/cosβ=Fp/(1-λ*λsinα*sinα)**1/2

③切向力和法向力

连杆力传到曲柄销中心A处由可以分解为两个力,一个分力Ft与曲柄中心旋转轨迹圆相切,是为切向力;另一个分力Fz沿着曲柄方向作用着,为法向力。其计算公式为:

Ft=Fcsin(α+β)=Fpsin(α+β)/cosβ=Fp(sinα+cosαλsinα/(1-λ*λsinα*sinα)**1/2)

Fz=Fccos(α+β)=Fpcos(α+β)/cosβ=Fp(cosα-sinαλsinα/(1-λ*λsinα*sinα)**1/2)

根据上面两式就可以求得切向力和法向力随曲柄转角的变化情况。Ft的正方向是反曲柄转向的,Fz的正方向是离开曲柄中心的方向。

④总切向力

压缩机的总切向力等于同一曲轴位置上各缸切向力加上压缩机的切向摩擦力的总和,它是外界原动机所要克服的压缩机的总阻力。对于单缸压缩机∑Ft=Ft+Fmr对于多缸压缩机∑Ft=∑(Ft)i+Fmr.

2) 单缸制冷压缩机的平衡

①旋转惯性力的平衡比较简单,只要在曲柄的相反方向装上适当大小平衡块,以抵消不

平衡的离心力即可。平衡块的质量mωr决定于不平衡旋转质量mr以及平衡块质心到转轴中心的半径rω。见3—13

mωr=mrr/rω=(ms+mc2)r/rω

②一阶和二阶往复惯性力,从理论上讲,可以用图示的正反转质量平衡系统来实现完全平衡。一阶正反转质量平衡系统是由两个以相同于压缩机的转速作正反向旋转的正反转平衡块组成。它们之间的相互位置在任何时候都应使两平衡块的离心力在水平方向的分量相互抵消,在垂直方向的分量之和等于一阶往复惯性力而方向相反,其作用线与气缸中心线重合。二阶正反转质量平衡系统与此类似,所不同的是正反平衡块的转速为压缩机转速的两倍。前面讲过,二阶往复惯性力的最大值要比一阶的小的多。因此,实际上对二阶往复惯性力是不采用专门的平衡装置的。在单缸压缩机中,即使要对一阶往复惯性力进行平衡,为简化结构,通常不采用上述的正反转质量平衡系统,而是采用最简单的装在曲柄相反方向的平衡块结构。这种装置虽然可以完全或部分平衡掉一阶往复惯性力,但在水平方向上增加了一个干扰力。所以说,这种方法只能使一阶往复惯性力的一部分转移到水平方向,从而使垂直方向的作用力有所减小。由于最大作用力有所减小,它对改善压缩机的振动状况有一定的好处。单缸压缩机中,往往将气缸轴线方向的一阶往复惯性力转移30%--50%至垂直于气缸气缸轴线方向上去,期削弱气缸轴线方向的振动,即mωj=(0.30-0.50)mjr/r ω。因此,在单缸压缩机中,当采用简单的在曲柄对面加平衡块的方法对旋转和一阶往复惯性力进行平衡时,其平衡块总质量应满足以下关系:mω=mωr+mωj

③由活塞力(即气体力﹑往复惯性力﹑往复摩擦力)所引起的倾覆力矩MD作用在压缩机的机体上,并使之左右摇摆。倾覆力矩实质上是切向力矩的反作用力矩,它与压缩机机体上切向力矩所产生的周期性波动有关。切向力矩的周期性变化是由活塞式压缩机的工作特性决定,难以消除。所以,要减小压缩机由倾覆力矩所产生的摆动,一般只能依靠足够大的安装基础或弹性支撑的办法达到。

④平衡块的安装。上述的把平衡一阶往复惯性力和旋转惯性力的平衡块装在曲柄的相反方向是各种型式压缩机中常见的平衡块的安装方法。但在全封闭式压缩机中,这种方法有时会带来平衡块显得过于笨重的缺点。因此,在有些机器里,由于结构紧凑,轻量化和安方便等的需要,而把平衡块部分或全部转移装在内置电动机的端面外缘上。

3) 多缸制冷压缩机的平衡

多缸压缩机可以使往复惯性力在机器内部彼此得到部分或全部抵消采用的方法,一是合理配置各缸曲柄间的错角,是惯性力得到部分或全部抵消;二是合理布置同一曲拐上的各气缸轴线间的夹角。后者使各缸惯性力的合力为某一不变值,且始终作用在曲柄的离心方向,这样可以利用在曲柄相反方向加平衡块的方法来平衡它。但是,在多缸压缩机中,各缸惯

性力组成了一个空间力系。因而,除了惯性力的平衡外,还出现了惯性力矩的平衡问题。

下面就立式两缸制冷压缩机型式分别进行讨论.曲柄错角为180度。设两缸的往复质量mj 和旋转质量mr均相等。见图3—16

往复惯性力

第1和第2缸的一阶和二阶往复惯性合力∑FjⅠ和∑FjⅡ分别为:

∑FjⅠ=FjⅠ1+FjⅠ2=mjrω*ωcosα+ mjrω*ωcos(α+180)=0

∑FjⅡ=FjⅡ1+FjⅡ2=mjrω*ωλcos2α+ mjrω*ωλcos2(α+180)=2mjrω*ωλcos2α

旋转惯性

两只气缸的旋转惯性力是大小相等,方向相反的,因此,其合力为零。

往复惯性力矩

如同往复惯性力一样,往复惯性力矩由一阶和二阶往复惯性力矩所合成。在立式两缸机中,虽然两缸的一阶惯性力得以抵消,但是,由于他们并不作用于同一作用线上而产生了一力偶,即一阶惯性力矩MjⅠ:

MjⅠ=mjrω*ωacosα式中a--气缸中心距。

如果假设二阶惯性力的合力通过压缩机的质心的话,则可认为二阶往复惯性力矩MjⅡ为零。即MjⅡ=0必须注意,往复惯性力矩始终作用于通过气缸和曲轴中心线的平面,它通过曲轴而作用于主轴承座上,引起压缩机的振动。旋转惯性力矩同样,两缸的旋转惯性力因两者间的力臂a而产生一旋转惯性力矩Mr,它始终作用于通过曲拐的平面。并随曲轴一起转动。Mr=mrω*ωa

以上的分析结果表明,这种立式两缸机的气缸和曲柄布置形式可使俩只气缸的一阶往复惯性力和旋转惯性力在机器内平衡掉。旋转惯性力矩可以用曲柄相反方向加平衡块的方法来完全平衡。用类似装平衡块的方法能适当抵消在气缸中心线平面内一阶惯性力矩的一部分,但却在垂直于气缸中心线平面上产生了新的不平衡力矩.

第三章活塞式制冷压缩机的总体结构

(1)制冷压缩机的主要结构参数

1.活塞平均速度

一台制冷压缩机在其理论排气量已确定而要进行结构设计时,必须确定一些影响压缩机结构和性能的重要综合参数。

活塞平均速度

活塞平均速度ūp(单位为m/s)是压缩机的最重要的结构参数之一,它直接反映了往复运动零件的高速性。活塞平均速度的表达式为: ūp=sn/30 式中s--活塞行程,单位为m; n--压缩机转速,单位为r/min;按此把压缩机的理论排量改写为:

qvt=1.414i*D*D*ūp*1000

这个表达式说明,在qvt和i 确定的情况下,ūp愈大,则压缩机的气缸直径愈小。因此,在保证压缩机运转可靠性、耐久性和合理的动力经济指标前提下,提高ūp值对缩小压缩机的尺寸具有重要意义,这是设计人员努力追求的目的。但是,提高ūp的值,压缩机的机械摩擦和零件的磨损均增加,机械效率和机器的寿命下降。ūp也决定着工质在压缩机流通截面处的流动速度。ūp大时,吸排气阀处的流动阻力损失增大,这样,降低了压力系数λp ,增加了功率消耗。此外,ūp值也决定着压缩机的往复惯性力载荷和由此而引起的零件应力和应变的大小。在几何尺寸和材料相同的情况下,它们是和ūp的平方成正比的,因而,影响到压缩机的强度和刚度,也影响到压缩机的动力平衡性。从当前国内外产品看,制冷机的ūp值不超过5m/s,大体在1.5--4m/s范围之内。

2.活塞行程缸径比

活塞行程缸径比ф=S/D是一个对压缩机摩擦功率、零件磨损、尺寸、强度刚度、热力过程等很多方面都有影响的结构参数。

①对活塞平均速度的影响

ūp=0.009228(qvt/i)**1/3*(фn)**2/3 由此可见,在Vth、i和n不变的条件下,减小ф的值,则可以把ūp值降低下来。这对于在提高压缩机转速的同时又要限制ūp值,是有效的措施。

②对压缩机重量和外形尺寸的影响

由Vth的表达式经变换后可得D=0.227(qvt/iфn)**1/3;S=фD=0.227(qvtф*ф/in)**1/3

当qvt、i和n一定的情况下,D反比于ф的1/3次方,S正比于ф的2/3次方。减小ф值可使S值有较大的缩小而D值则有较小的增长。这样,对于立式压缩机则可使整机高度得到压缩,而纵向和横向尺寸有不大的扩展。对于角度式压缩机,压缩机的纵向长度一般取决于曲轴的设计,故而D值的增大,对其纵向长度实际上是没有多大的影响。但S值的减小,却使其高度降低和横向尺寸减小。压缩机的重量亦由此有所减轻。

③对气阀流动阻力的影响

ф值的降低导致ūp值的下降,气阀流通面积因D增大而相应增大。这样,有利于工质在气阀中流速的降低,减少了流动阻力。

④对曲轴设计的影响

采用较小的ф值,有利于缩短活塞行程和增大气缸直径导致曲柄半径的缩短和曲柄销直径的增大。因而,在曲拐轴中便有可能增加主轴颈和曲柄销的重度,大大提高了曲柄的强度和刚度。在偏心轴中,缩小偏心距离就可以减小偏心轮的直径,降低了偏心轮上的圆周速度,有利于改善轴承摩损,提高机械效率,减轻不平衡质量,缩小连杆大头直径,使机器尺寸紧凑,在全封闭式压缩机设计中有十分重要的意义。

⑤对相对余隙容积的影响

若是气缸中的直线余隙数值受到限制而维持不变,则由于ф值的减小而引起S的缩短将会引起气缸相对余隙容积的增大,降低压缩机的输气系数,这在低温工况下尤为明显。通过以上分析,可见随着气缸采用角度式布置和压缩机转速提高的需要,选用较小的ф值是合适的。现代的中小型多缸高速制冷压缩机的ф值一般在0.7--0.8的范围内。但是,对数气系数不良影响,为改进压缩机的性能,近来出现ф值增大至1的产品,如丹麦SABROE 公司的SMC108L型和我国上海制冷机厂的ES10型,大连冷冻机厂的810C型即所谓长行程的制冷压缩机。全封闭式压缩机的ф值一般在0.4--0.8之间。

3.曲柄转速

当压缩机qvt、i和n不变时,提高转速可以减小整机的重量和尺寸但ūp是要上升。若为了限制ūp的增长而降低ф,则S的缩小程度要比D的缩小大得多,这样,机器高度得到压缩。此外,高转速机器可配用转速较高的电动机,其价格较便宜,重量也轻。

转速提高后对气阀的工作寿命带来不利影响。转速愈高,阀片对升程限制器和阀座的冲击次数愈多,冲击力也愈大,故不论从气阀疲劳损坏和磨损来看,都会缩短气阀,特别是阀片的使用寿命。

压缩机因转速的提高而缩小了尺寸,减小了热交换面积,不利于热量散发,容易使机器工作温度升高,如果没有相应的冷却措施,甚至会引起压缩机过热。

提高转速是促进压缩机小型化的一种有效措施。为此,即使在已使用二级电动机的全封闭式压缩机中,国外已经开始采用变频装置来提高电源效率,以达到扩大压缩机的转速范围和进行能量调剂的目的。

4.汽缸数

对于给定理论排量qvt的制冷压缩机,如果维持ф和ūp为定值,不同的气缸数将对应不同的气缸尺寸和不同的转速。气缸数少则气缸径大,转速低;反之,缸径小,转速高。下面就分析气缸数多少的利弊。

①从压缩机重量大小方面看,缸数多由于缸数少。且以下标l和m分别表示缸数少和气缸数多。设两种压缩机均几何相似,则压缩机的理论排量相等。

qvt=60ilVplnl=60imVpmnm

活塞平均速度相等。ūp=Slnl/30=Smnm/30

由此可推出

il/im=Vpmnm/Vplnl=(nm/nl)*(Dm/Dl)**3=(Dm/Dl)**2

设相似压缩机的每缸重量与缸径的三次方成正比,则

Gl/Gm=(il/im)*(Dm/Dl)**3=(im/il)**1/2

这就是说,压缩机的重量大小是与气缸数的平方根成反比,气缸多的压缩机的较轻,可以节约材料。如果考虑到多缸机的可以采取角度式布置方式,则将显得更轻,更紧凑。

②气缸数多,压缩机的总切向力矩变化较小,可以采用小尺寸飞轮,压缩机的平衡性较好。

③气缸数多,则压缩机的结构比较复杂,需要维修的零部件也多,运转的可靠性降低。现代中小型高速多缸单级压缩机的气缸数一般2--8缸,最多的达16缸。全封闭式压缩机的缸数1--4缸。

5.汽缸中心距

在多缸压缩机中,同列相邻两气缸的中心距离Lo决定了压缩机的纵向紧凑性。在进行压缩机总体设计时,Lo的选定可以从以下两个方面着手考虑。

1)从曲拐元件的必要尺寸考虑,务使主轴颈、曲柄销和曲柄臂都要有足够的纵向长度。2)从同列相邻气缸的布置要求考虑。根据气缸体上的气缸结构尺寸(是否采用镶入缸套,有无水套夹层,气道安排等)、气阀的结构尺寸(吸气阀是否在缸套四周,是否有卸载机构等)和缸盖螺栓的布置等的需要,决定其气缸中心距尺寸。

对于单列式压缩机,其气缸中心距主要是由气缸的结构布置尺寸来决定一般其Lo/D=1.1--1.2。半封闭式2FL5B44A型压缩机Lo/D=1.16。角度式压缩机,则其Lo往往是决定于曲拐元件的结构尺寸,大抵Lo/D在1.5--1.6左右,如我国17系列,Lo/D=1.56,12.5系列=1.6等。

6.曲轴半径连杆长度的比

连杆的长度直接影响压缩机高度。在求得行程S之后,只要选定λ值便可求出连杆的长度,所以,在选定λ大小时,应予仔细考虑。

λ值愈大,则连杆长度愈短,压缩机的总高度愈低。从气缸侧压力随λ值的增大而上升来看,则增加活塞与气缸的磨损。

在决定连杆长度时,还有必要在设计草图上校核曲柄连杆机构和机体之间的装配和运动关系,防止产生相碰和安装困难等问题。

在制冷压缩机中,一般λ值的范围是1/3.5--1/6,在角度式压缩机中取近上限。

(2)制冷压缩机的基本要求

制冷压缩机的基本要求主要是指压缩机的规定使用条件和该使用条件所必须达到的性能指标。具体有:压缩机的名义制冷量、名义功率消耗、使用的环境温度和蒸发温度的变化范围、最大容许承压能力和容许压力差、容许排气温度热力参数以及润滑油温度、电机绕组温度和容许电压偏差的使用条件。此外,压缩机的重量和外形尺寸,可靠性和耐久性,结构工艺性也是压缩机设计时需要明确的重要方面。压缩机的振动和噪声直接关系到环境公害问题,日益引起人们的重视,已经成为评定机器性能的重要因素。活塞式压缩机作为一种量大面广的通用机械,为了有效而合理地保证其设计制造质量,使用可靠,国家根据我国的具体情况制定了相应的标准,规定了一般活塞式制冷压缩机的设计和使用条件。

①动力经济方面的要求

能效比EERe或EERel值来衡量制冷压缩机的动力经济性的指标,较大的值不仅表明在相同制冷量条件下,制冷机消耗较少的功率,而且也意味着机器因能量损失少而使机器具有较低的工作温度,因而在其它条件相同的情况下,压缩机可靠性和耐久性也就得到了提高。开启式压缩机的能效比一般较封闭式压缩机的能效比大。在同一机型中,单机制冷量大的相对损失少,能效比亦较大。能效比还与运转工况有关,高温工况下的值要高于低温工况下的值。一般开启式压缩机在标准工况下的能效比随单机制冷量的大小而变化的范围,大致为3--3.6之间。封闭式压缩机中,由于轴功率不易测量,使用相对于电功率的能效比EERel值来反映其动力经济性。根据全封闭式压缩机的国标GB10079-88,其Kel值对于不同的名义制冷量应具有下表中的数值。

压缩机的质量和外形尺寸是评价其结构紧凑性和金属材料利用率的重要指标,它们的降低和缩小与压缩机加工时的工时和成本的降低是成比例的。

制冷压缩机的质量指标是由单位制冷量的质量KG(单位是kg/kw)值来评定

KG=mc/Q0n

式中mc--压缩机的质量,对于封闭压缩机,应计电动机的质量。

Q0n--名义制冷量。

同类型制冷压缩机的KG值是随名义制冷量的增加而减小的。在各种类型的压缩机中,全封闭的KG值最小。半封闭式压缩机由于把电动机的质量计入,所以其KG值高于开启式。若在开启式压缩机质量中计入电动机的质量,这开启式KG值最大。对于低温制冷压缩机,其KG值当然比高温的大。

界限体积等于外形尺寸长宽高三者之积,即VD=l*b*h, 压缩机外形尺寸由它来评定。压缩机的外形尺寸,在不同的情况下,有主次之分。当压缩机与制冷机并列安装时,其底面的长宽要求限制,以缩小占地面积;上下叠放时,往往其高度为限制尺寸,以压缩整机的高度。

③可靠性和耐久性方面的要求

压缩机工作的可靠性是指它在规定的运转条件下所具有的不致因出现故障而影响其正常运转的能力。它主要由压缩机零件的强度刚度和耐磨性所决定。用年停车率λ来衡量。它是基于国内外数十万台家用和商用压缩机考察结果分析总结得出的。停车率是产品在一定时间间隔内的平均故障停车概率,它可通过试验的方法由下式得到

λ(t)=m/Δt(n-m)

式中Δt--从给定时刻算起的一定时间间隔;n--进行试验的压缩机的台数;m--出现故障停车的压缩机的台数。

通常,λ(t)曲线分三个阶段。在压缩机的磨合阶段,λ值较高,进入到第二阶段,λ值几乎不变,第三阶段,λ值因零件的过度磨损而又升高。根据已有数据分析,小型压缩机工作可靠性与名义制冷量Q0n有关,机器的Q0n或尺寸增大,其年停车率也提高。

此外,封闭式压缩机要比开启式的工作可靠,因为前者取消了轴封和传动机构的缘故。转速的提高会降低机器的可靠性,但若能从结构和工艺上采取改进措施,则可靠性可保持不变。压缩机工作的耐久性是指压缩机工作至大修以前的累计运行时间,它主要是由压缩机零件在工作中的磨损所决定的。因此压缩机的耐久性指标常用压缩机的易损件大到极限摩擦量前的运转总时间来表示。我国标准规定中小型压缩机的保修期为5000--6000h 。有些工厂,为了减少运转中的故障停车,还用限期更换易损件的方法。

全封闭式压缩机维修需隔开即可方可进行,因而其使用寿命要求更高。国外比较先进的一般达到50000h左右。

④结构工艺性方面的要求

为了节省材料和劳动量,提高生产效率,降低制造成本,减少文秀费用,需对压缩机的结构工艺进行合理的设计。

要合理选择零件的材料以及毛坯的型式和结构,使它能满足零件所要求的材质和尽可能接近零件的形状,留下合理的加工余量,便于机械加工,提高生产率正确确定压缩机的重要表面的公差配合和表面质量,充分考虑到生产实际条件,防止过分提高或不恰当的降低要求的倾向。

根据生产产品的生产规模和具体生产条件,合理确定零件的加工方法和相应的工艺过程,应使零件结构与选定的加工方法和工艺过程相适应。采用不同的装配工艺,会得到不同的装配生产率和经济效果。为此选用理的装配工艺,以保证达到机器的装配的技术要求。使压缩机的便于装拆、调整测量、起吊运输和维护修理,这是衡量其结构工艺性好坏的重要标志,设计时务必予以重视。最后应着重说明,制冷压缩机的设计和生产要循着产品系列化,零部件通用化,零件设计标准化的三化方面发展。

产品系列化

空压机原理及结构图介绍图

压缩机: 压缩机,是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械,是制冷系统的心脏。 空气压缩机: 空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式,旋转叶片或旋转螺杆。 种类: 空气压缩机的种类很多。 1、按工作原理可分为三大类:容积型、动力型、热力型压缩机。 2、按润滑方式可分为无油空压机和机油润滑空压机。 3、按性能可分为:低噪音、可变频、防爆等空压机。 4、按用途可分为:冰箱压缩机、空调压缩机、制冷压缩机、油田用压缩机、天然气加气站用、凿岩机用、风动工具、车辆制动用、门窗启闭用、纺织机械用、轮胎充气用、塑料机械用压缩机、矿用压缩机、船用压缩机、医用压缩机、喷砂喷漆用。 5、按型式可分为:固定式、移动式、封闭式。 容积式压缩机——直接依靠改变气体容积来提高气体压力的压缩机。 活塞式压缩机——是容积式压缩机,其压缩元件是一个活塞,在气缸内做往复运动。 回转式压缩机——是容积式压缩机,压缩是由旋转元件的强制运动实现的。

滑片式压缩机——是回转式变容压缩机,其轴向滑片在同圆柱缸体偏心的转子上作径向滑动。截留于滑片之间的空气被压缩后排出。 液体-活塞式压缩机——是回转容积式压缩机,在其中水或其它液体当作活塞来压缩气体,然后将气体排出。 罗茨双转子式压缩机——属回转容积式压缩机,在其中两个罗茨转子互相啮合从而将气体截住,并将其从进气口送到排气口。没有内部压缩。 螺杆压缩机——是回转容积式压缩机,在其中两个带有螺旋型齿轮的转子相互啮合,使两个转子啮合处体积由大变小,从而将气体压缩并排出。螺杆式空气压缩机中的螺杆压缩组件,采用最新型数控磨床内部制造,并配合在线激光技术,确保制造公差精确无比。其可靠性和性能可确保压缩机的运转费用在使用期内一直极低。调整压缩机、一体式压缩机和干燥机系列都是L/LS系列压缩机中的新产品。 速度型压缩机——是回转式连续气流压缩机,在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速,从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上,部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。 离心式压缩机——属速度型压缩机,在其中有一个或多个旋转叶轮(叶片通常在侧面)使气体加速。主气流是径向的。 轴流式压缩机——属速度型压缩机,在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。 混合流式压缩机——也属速度型压缩机。其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。

往复式压缩机的基本知识及原理

.活塞式压缩机的基本知识及原理 活塞式压缩机的分类: (1)按气缸中心线位置分类 立式压缩机:气缸中心线与地面垂直。 卧式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸只布置在机身一侧。 对置式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸布置在机身两侧。(如果相对列活塞相向运动又称对称平衡式) 角度式压缩机:气缸中心线成一定角度,按气缸排列的所呈现的形状。有分L型、V型、W型和S型。 (2)按气缸达到最终压力所需压级数分类 单级压缩机:气体经过一次压缩到终压。 两级压缩机:气体经过二次压缩到终压。 多级压缩机:气缸经三次以上压缩到终压。 (3)按活塞在气缸内所实现气体循环分类 单作用压缩机:气缸内仅一端进行压缩循环。 双作用压缩机:气缸内两端进行同一级次的压缩循环。 级差式压缩机:气缸内一端或两端进行两个或两个以上的不同级次的压缩循环。 (4)按压缩机具有的列数分类 单列压缩机:气缸配置在机身的一中心线上。 双列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上。 多列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条以上中线上。 活塞式压缩机工作原理: 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、气缸内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。 活塞式压缩机的基本结构 活塞式压缩机基本原理大致相同,具有十字头的活塞式压缩机,主要有机体、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、填料、气阀等组成。 1、机身:主要由中体、曲轴箱、主轴瓦(主轴承)、轴承压盖及连接和密封件等组成。曲轴箱可以是整体铸造加工而成,也可以是分体铸造加工后组装而成。主轴承采用滑动轴承,安装时应注意上下轴承的正确位置,轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔。 2、曲轴:曲轴是活塞式压缩机的主要部件之一,传递着压缩机的功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。 3、连杆:连杆是曲轴与活塞间的连接件,它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动,并把动力传递给活塞对气体做功。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。 4、十字头:十字头是连接活塞与连杆的零件,它具有导向作用。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。大中型压缩机多用联接器和法兰连接结构,使用可靠,调整方便,使活塞杆与十字头容易对中,但结构复杂。 5、气缸:气缸主要由缸座、缸体、缸盖三部分组成,低压级多为铸铁气缸,设有冷却水夹层;高压级气缸采用钢件锻制,由缸体两侧中空盖板及缸体上的孔道形成泠却水腔。气缸采用缸套结构,安装在缸体上的缸套座孔中,便于当缸套磨损时维修或更换。气缸设有支承,用于支撑气缸重量和调整气缸水平。 6、活塞:活塞部件是由活塞体、活塞杆、活塞螺母、活塞环、支承环等零件组成,每级活塞体上装有不同数量的活塞环和支承环,用于密封压缩介质和支承活塞重量。活塞环采用铸铁环或填充聚四氟乙烯塑料环;当压力较高时也可以采用铜合金活塞环;支承环采用四氟或直接在活塞体上浇铸轴承合金。 活塞与活塞杆采用螺纹连接,紧固方式有直接紧固法,液压拉伸法,加热活塞杆尾部法等,加热活塞杆尾部使其热胀产生弹性伸长变形,将紧固螺母旋转一定角度拧至规定位置后停止加热,待杆冷却后恢复变形,即实现紧固所需的预紧力。活塞杆为钢件锻制成,经调质处理及表面进行硬化处理,有较高的综合机械性能和耐磨性。活塞体的材料一般为铝合金或铸铁。

压缩机工作原理及结构

压缩机工作原理及结构-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

下面简单介绍几种压缩机的工作原理及结构 一、离心压缩机的工作原理及结构 汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动,在离心力作用下,气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。而在工作轮中间形成稀薄地带,前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮,由于工作轮不断旋转,气体能连续不断地被甩出去,从而保持了气压机中气体的连续流动。气体因离心作用增加了压力,还可以很大的速度离开工作轮,气体经扩压器逐渐降低了速度,动能转变为静压能,进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够,可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。级间的串联通过弯通,回流器来实现。这就是离心式压缩机的工作原理。

二、往复式压缩机工作原理及结构 属于容积式压缩机,是使一定容积的气体顺序地吸入和排出封闭空间提高静压力的压缩机。曲轴带动连杆,连杆带动活塞,活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化,当活塞向下运动的时候,汽缸容积增大,进气阀打开,排气阀关闭,空气被吸进来,完成进气过程;当活塞向上运动的时候,气缸容积减小,出气阀打开,进气阀关闭,完成压缩过程。通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙,气缸内有润滑油润滑活塞环。 往复式压缩机振动大的原因有哪些? 1、连杆螺栓、轴承盖螺栓、十字头螺母松动。 2、主轴承、连杆大小头瓦、十字头滑道等间隙过大。 3、曲轴和联轴器配合松动。 4、十字头滑板与滑道间隙过大,或滑板松动。 5、十字头销过紧或断油引起发热烧毁。 6、油和水带入气缸造成水击。 7、气阀损坏或泄漏。 8、润滑油太少或断油,引起气缸拉毛。 9、活塞环损坏。 10、活塞螺帽松动,活塞松动。

压缩机的工作原理

往复式压缩机的工作原理 什么是压缩 往复式压缩机都有气缸、活塞和气阀。压缩气体的工作过程可分成膨胀、吸入、压缩和排气四个过程。 例:单吸式压缩机的气缸,这种压缩机只在气缸的一段有吸入气阀和排除气阀,活塞每往复一次只吸一次气和排一次气。 1 ,膨胀:当活塞向左边移动时,缸的容积增大,压力下降,原先残留在气缸中的余气不断膨胀。 2, 吸入:当压力降到稍小于进气管中的气体压力时,进气管中的气体便推开吸入气阀进入气缸。随着活塞向左移动,气体继续进入缸内,直到活塞移至左边的末端(又称左死点)为止。 3 ,压缩:当活塞调转方向向右移动时,缸的容积逐渐缩小,这样便开始了压缩气体的过程。由于吸入气阀有止逆作用,故缸内气体不能倒回进口管中,而出口管中气体压力又高于气缸内部的气体压力,缸内的气体也无法从排气阀跑到缸外。出口管中的气体因排出气阀有止逆作用,也不能流入缸内。因此缸内的气体数量保持一定,只因活塞继续向右移动,缩小了缸内的容气空间(容积),使气体的压力不断升高。 4 ,排出:随着活塞右移,压缩气体的压力升高到稍大于出口管中的气体压力时,缸内气体便顶开排除气阀的弹簧进入出口管中,并不断排出,直到活塞移至右边的末端(又称右死点为止。然后,活塞右开始向左移动,重复上述动作。活塞在缸内不断的往复运动,使气缸往复循环的吸入和排出气体。活塞的每一次往复成为一个工作循环,活塞每来或回一次所经过的距离叫做冲程。< 什么是压缩气体的三种热过程? 气体在压缩过程中的能量变化与气体状态(即温度、压力、体积等)有关。在压缩气体时产生大量的热,导致压缩后气体温度升高。气体受压缩的程度越大,其受热的程度也越大,温度也就升得越高。压缩气体时所产生的热量,除了大部分留在气体中使气体温度升高外,还有一部分传给气缸,使气缸温度升高,并有少部分热量通过缸壁散失于空气中。 压缩气体所需的压缩功,决定于气体状态的改变。说通缩点,压缩机耗功的大小与除去压缩气体所产生的热量有直接关系。一般来说,压缩气体的过程有以下三种:等温压缩过程:在压缩过程中,把与压缩功相当的热量全部移除,使缸内气体的温度保持不变,这种压缩成为等温压缩。在等温压缩过程中所消耗的压缩功最小。但这一过程是一种理想过程,实际生产中是很难办到的。 绝热压缩过程:在压缩过程中,与外界没有丝毫的热交换,结果使缸内气体的温度升高。这种不向外界散热也不从外界吸热的压缩成为绝热压缩。这种压缩过程的耗功最大,也是一种理想压缩。因为实际生产中,无伦何种情况要想避免热量的散失,是很难做到的。 多变压缩过程:在压缩气体过程中,既不完全等温,也不完全绝热的过程,成为多变压缩过程。这种压缩过程介于等温过程和绝热过程之间。实际生产中气体的压缩过程均属于多变压缩过程。 什么是多级压缩? 所谓多级压缩,即根据所需的压力,将压缩机的气缸分成若干级,逐级提高压力。并在每级压缩之后设立中间冷却器,冷却每级压缩后的高温气体。这样便能降低每级的排气温度。

离心式压缩机工作原理及结构图介绍

离心式压缩机工作原理及结构图 2016-04-21 zyfznb转自老姚书馆馆 修改分享到微信 一、工作原理 汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动,在离心力作用下,气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。而在工作轮中间形成稀薄地带,前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮,由于工作轮不断旋转,气体能连续不断地被甩出去,从而保持了气压机中气体的连续流动。气体因离心作用增加了压力,还可以很大的速度离开工作轮,气体经扩压器逐渐降低了速度,动能转变为静压能,进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够,可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。级间的串联通过弯通,回流器来实现。这就是离心式压缩机的工作原理。二、基本结构 离心式压缩机由转子及定子两大部分组成,结构如图1所示。转子包括转轴,固定在轴上的叶轮、轴套、平衡盘、推力盘及联轴节等零部件。定子则有气缸,定位于缸体上的各种隔板以及轴承等零部件。在转子与定子之间需要密封气体之处还设有密封元件。各个部件的作用介绍如下。

1、叶轮 叶轮是离心式压缩机中最重要的一个部件,驱动机的机械功即通过此高速回转的叶轮对气体作功而使气体获得能量,它是压缩机中唯一的作功部件,亦称工作轮。叶轮一般是由轮盖、轮盘和叶片组成的闭式叶轮,也有没有轮盖的半开式叶轮。 2、主轴 主轴是起支持旋转零件及传递扭矩作用的。根据其结构形式。有阶梯轴及光轴两种,光轴有形状简单,加工方便的特点。 3、平衡盘 在多级离心式压缩机中因每级叶轮两侧的气体作用力大小不等,使转子受到一个指向低压端的合力,这个合力即称为轴向力。轴向力对于压缩机的正常运行是有害的,容易引起止推轴承损坏,使转子向一端窜动,导致动件偏移与固定元件之间失去正确的相对位置,情况严重时,转子可能与固定部件碰撞造成事故。平衡盘是利用它两边气体压力差来平衡轴向力的零件。它的一侧压力是末级叶轮盘侧间隙中的压力,另一侧通向大气或进气管,通常平衡盘只平衡一部分轴向力,剩余轴向力由止推轴承承受,

螺杆压缩机工作原理及结构比较

螺杆压缩机工作原理及结构比较 螺杆式制冷压缩机作为回转式制冷压缩机的一种,同时具有活塞式和动力式(速度式)两者的特点。 1、与往复活塞式制冷压缩机相比,螺杆式制冷压缩机具有转速高,重量轻,体积小,占地面积小以及排气脉动低等一系列优点。 2、螺杆式制冷压缩机没有往复质量惯性力,动力平衡性能好,运转平稳,机座振动小,基础可作得较小。 3、螺杆式制冷压缩机结构简单,机件数量少,没有像气阀、活塞环等易损件,它的主要摩擦件如转子、轴承等,强度和耐磨程度都比较高,而且润滑条件良好,因而机加工量少,材料消耗低,运行周期长,使用比较可靠,维修简单,有利于实现操纵自动化。 4、与速度式压缩机相比,螺杆式压缩机具有强制输气的特点,即排气量几乎不受排气压力的影响,在小排气量时不发生喘振现象,在宽广的工况范围内,仍可保持较高的效率。 5、采用了滑阀调节,可实现能量无级调节。 6、螺杆压缩机对进液不敏感,可以采用喷油冷却,故在相同的压力比下,排温比活塞式低得多,因此单级压力比高。 7、没有余隙容积,因而容积效率高。 螺杆压缩机的工作原理和结构: 1、吸气过程: 螺杆式的进气侧吸气口,必须设计得使压缩室可以充分吸气,而螺杆式空压机并无进气与排气阀组,进气只靠一调节阀的开启、关闭调节,当转子转动时,主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间最大,此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通,因在排气时齿沟之空气被全数排出,排气结

束时,齿沟乃处于真空状态,当转到进气口时,外界空气即被吸入,沿轴向流入主副转子的齿沟内。螺杆式空压机维修提醒当空气充满整个齿沟时,转子之进气侧端面转离了机壳之进气口,在齿沟间的空气即被封闭。 2、封闭及输送过程: 主副两转子在吸气结束时,其主副转子齿峰会与机壳闭封,此时空气在齿沟内闭封不再外流,即[封闭过程]。两转子继续转动,其齿峰与齿沟在吸气端吻合,吻合面逐渐向排气端移动。 3、压缩及喷油过程: 在输送过程中,啮合面逐渐向排气端移动,亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小,齿沟内之气体逐渐被压缩,压力提高,此即[压缩过程]。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合。 4、排气过程: 当螺杆空压机维修中转子的啮合端面转到与机壳排气相通时,(此时压缩气体之压力最高)被压缩之气体开始排出,直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面,此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零,即完成(排气过程),在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,其吸气过程又在进行。 螺杆压缩机分为:开启式、半封闭式、全封闭式 一、全封闭式螺杆压缩机: 机体采用高质量、低孔隙率的铸铁结构,热变形小;机体采用双层壁结构,内含排气通道,强度高,降噪效果好;机体内外受力基本平衡,无开启式、半封闭承受高压的风险;外壳为钢质结构,强度高,外形美观,重量较轻。采用立式结构,压缩机占地面积小,有利于冷水机组多机头布置;下轴承浸入油槽中,轴承润滑良好;转子轴向力较半封闭、开启式减少50%(排气侧电机轴的

离心式压缩机工作原理

离心式压缩机的工作原理是什么,为什么离心式压缩机要有那么高的转速? 答:离心式压缩机用于压缩气体的主要工作部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之,离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功,在叶轮和扩压器的流道内,利用离心升压作用和降速扩压作用,将机械能转换为气体压力能的。 更通俗地说,气体在流过离心式压缩机的叶轮时,高速旋转的叶轮使气体在离心力的作用下,一方面压力有所提高,另一方面速度也极大增加,即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后,气体在流经扩压器的通道时,流道截面逐渐增大,前面的气体分子流速降低,后面的气体分子不断涌流向前,使气体的绝大部分动能又转变为静压能,也就是进一步起到增压的作用。 显然,叶轮对气体作功是气体压力得以升高的根本原因,而叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度u2密切相关的:u2数值越大,叶轮对气体所作的功就越大。而u2与叶轮转速和叶轮的外径尺寸有如下关系: 式中 D2--叶轮外缘直径,m; n--叶轮转速,r/min。 因此,离心式压缩机之所以要有很高的转速,是因为: 1)对于尺寸一定的叶轮来说,转速n越高,气体获得的能量就越多,压力的提高也就越大; 2)对于相同的圆周速度(亦可谓相同的叶轮作功能力)来说,转速n越高,叶轮的直径就可以越小,从而压缩机的体积和重量也就越小; 3)由于离心式压缩机通过一个叶轮所能使气体提高的压力是有限的,单级压比(出口压力与进口压力之比)一般仅为1.3~2.0。如果生产工艺所要求的气体压力较高,例如全低压空分设备中离心式空气压缩机需要将空气压力由0.1MPa提高到0.6~0.7MPa,这就需要采用多级压缩。那么,在叶轮尺寸确定之后,压缩机的转速越高,每一级的压比相应就越大,从而对于一定的总压比来说,压缩机的级数就可以减少。所以,在进行离心式压缩机的设计时,常常采用较高的转速。但是,随着转速的提高,叶轮的强度便成了一个突出的矛盾。目前,采用一般合金钢制造的闭式叶轮,其圆周速度多在300m/s以下。 另外,对于容量较小的离心式压缩机而言,由于风量较小,叶轮直径也较小,可采用较高的转速;而容量较大的压缩机,由于叶轮直径较大,相应地转速也应低一些。例如,为国产3200m3/h

空压机结构及工作原理

空压机结构及工作原理: 空压机 1、活塞式无油润滑空气压缩机 活塞式无油润滑空气压缩机由传动系统、压缩系统、冷却系统、润滑系统、调节系统及安全保护系统组成。压缩机及电动机用螺栓紧固在机座上,机座用地脚螺栓固定在基础上。工作时电动机通过连轴器直接驱动曲轴,带动连杆、十字头与活塞杆,使活塞在压缩机的气缸内作往复运动,完成吸入、压缩、排出等过程。该机为双作用压缩机,即活塞向上向下运动均有空气吸入、压缩和排出。 2、螺杆式空气压缩机 螺杆式空气压缩机由螺杆机头、电动机、油气分离桶、冷却系统、空气调节系统、润滑系统、安全阀及控制系统等组成。整机装在1个箱体内,自成一体,直接放在平整的水泥地面上即可,无需用地脚螺栓固定在基础上。螺杆机头是1种双轴容积式回转型压缩机头。1对高精密度主(阳)、副(阴)转子水平且平行地装于机壳内部,主(阳)转子有5个齿,而副(阴)转子有6个齿。主转子直径大,副转子直径小。齿形成螺旋状,两者相互啮合。主副转子两端分别由轴承支承定位。工作时电动机通过连轴器(或皮带)直接带主转子,由于2转子相互啮合,主转子直接带动副转子一同旋转。冷却液由压缩机机壳下部的喷嘴直接喷入转子啮合部分,并与空气混合,带走因压缩而产生的热量,达到冷却效果。同时形成液膜,防止转子间金属与金属直接接触及封闭转子间和机壳间的间隙。喷入的冷却液亦可减少高速压缩所产生的噪音。 螺杆式空压机的主要部件为螺杆机头、油气分离桶。螺杆机头通过吸气过滤器和进气控制阀吸气,同时油注入空气压缩室,对机头进行冷却、密封以及对螺杆及轴承进行润滑,压缩室产生压缩空气。压缩后生成的油气混合气体排放到油气分离桶内,由于机械离心力和重力的作用,绝大多数的油从油气混合体中分离出来。空气经过由硅酸硼玻璃纤维做成的油气分离筒芯,几乎所有的油雾都被分离出来。从油气分离筒芯分离出来的油通过回油管回到螺杆机头内。在回油管上装有油过滤器,回油经过油过滤器过滤后,洁净的油才流回至螺杆机头内。当油被分离出来后,压缩空气经过最小压力控制阀离开油气筒进入后冷却器。后冷却器把压缩空气冷却后排到贮气罐供各用气单位使用。冷凝出来的水集中在贮气罐内,通过自动排水器或手动排出。 三晶变频器在空压机上的节能改造应用 空气压缩机在国民经济和国防建设的许多部门中应用极广,特别是在纺织、化工、动力等工业领域中已成为必不可少的关键设备,是许多工业部门工艺流程中的核心设备。提供自动化生产所需的压缩空气足够的供气压力,是生产流程顺畅之要素,瞬间的压降,即会影响产品

螺杆式空气压缩机原理及其各个系统原理

螺杆式空压机主机部分工作原理 一、主机/电机系统: 单螺杆空压机又称蜗杆空压机,单螺杆空压机的啮合副由一个6头螺杆和2个11齿的星轮构成。蜗杆同时与两个星轮啮合即使蜗杆受力平衡,又使排量增加一倍。我们通常说的螺杆式压缩机一般指双螺杆式压缩机。 单 螺 杆 空 气 压 缩 机

双 螺 杆 式 空 气 压 缩 机 螺杆式(即双螺杆)制冷压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。其齿面凸起的转子称为阳转子,齿面凹下的转子称为阴转子。随着转子在机体内的旋转运动,使工作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化,从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积,来达到吸气、压缩和排气的目的。

主机是螺杆机的核心部件,任何品牌的螺杆机其主机结构和工作机理都是相近的。

(1)吸气过程 转子旋转时,阳转子的一个齿连续地脱离阴转子的一个齿槽,齿间容积逐渐扩大,并和吸气孔口连通,气体经吸气孔口进齿间容积,直到齿间容积达到最大值时,与吸气孔口断开,由齿与内壳体共同作用封闭齿间容积,吸气过程结束。值得注意的是,此时阳转子和阴转子的齿间容积彼此并不连通。 2)压缩过程 转子继续旋转,在阴、阳转子齿间容积连通之前,阳转子齿间容积中的气体,受阴转子齿的侵入先行压缩;经某一转角后,阴、阳转子齿间容积连通,形成“V”字形的齿间容积对(基元容积),随两转子齿的互相挤入,基元容积被逐渐推移,容积也逐渐缩小,实现气体的压缩过程。压缩过程直到基元容积与排气孔口相连通时为止。 (3)排气过程 由于转子旋转时基元容积不断缩小,将压缩后气体送到排气管,此过程一直延续到该容积最小时为止。 随着转子的连续旋转,上述吸气、压缩、排气过程循环进行,各基元容积依次陆续工作,构成了螺杆式制冷压缩机的工作循环。 从以上过程的分析可知,两转子转向互相迎合的一侧,即凸齿与

轴流压缩机概述

轴流压缩机概述 陕鼓牌轴流压缩机分为A系列和AV系列,A系列为静叶不可调,AV系列为全静叶可调。目前工业常用的是AV系列,其规格从AV40到AV140共计240个,级数一般为9,18级,该系列压缩机特点是流量、压力调节范围宽广,各工况点效率高,最高可达90%以上。陕鼓轴流压缩机采用瑞士苏尔寿公司轴流压缩机技术设计制造,系列化、通用化、标准化程度高,设计、制造、加工水平完全符合国际有关通用标准及技术规范,处于国际先进水平。设计中采用现代设计方法提高了压缩机的效率和机组可靠性,同时结构的改进也便于安装、拆卸以及日常维护。近几年,由于能源紧缺,高效率、大流量的轴流压缩机越来越多地替代离心压缩机,在以前被认为是离心压缩机的领域使用。陕鼓设计、制造的轴流压缩机除用于高炉鼓风、空分装置、催化裂化装置、硝酸四合一机组及三合一机组、大型风源风洞等传统领域外,还被用于CCPP(高炉煤气联合循环发电装置)、电站、热压缩、液化天然气、制药、污水处理等领域,产品出口印度、苏丹、巴西、土耳其等国家。 为了保持轴流压缩机的技术领先性,陕鼓对引进技术进行了消化、吸收、再创新,先后开发了小型轴流压缩机,设计流量1000Nm3/min,可为300 m3高炉和40,60万吨/年催化裂化装置配套轴流压缩机,效率可提高8%,10%;开发了轴向进气、径向排气的新型结构轴流压缩机,减少进气损失,并满足用户现场安装空间的要求;开发了目前国产最大的AV100-17轴流压缩机,可满足5800m3高炉鼓风需要;开发了AV112轴流压缩机焊接机壳技术。 轴流压缩机5大技术特点 一是轴流压缩机气体动力学设计采用最先进的三元流理论和优化设计方法;采用效率高、压头大的新型叶栅,成功进行了各种反动度叶型组合设计。在同样参数

往复式压缩机的基本知识及原理精编

往复式压缩机的基本知 识及原理精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

.活塞式压缩机的基本知识及原理 活塞式压缩机的分类: (1)按气缸中心线位置分类 立式压缩机:气缸中心线与地面垂直。 卧式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸只布置在机身一侧。 对置式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸布置在机身两侧。(如果相对列活塞相向运动又称对称平衡式) 角度式压缩机:气缸中心线成一定角度,按气缸排列的所呈现的形状。有分L型、V型、W型和S型。 (2)按气缸达到最终压力所需压级数分类 单级压缩机:气体经过一次压缩到终压。 两级压缩机:气体经过二次压缩到终压。 多级压缩机:气缸经三次以上压缩到终压。 (3)按活塞在气缸内所实现气体循环分类 单作用压缩机:气缸内仅一端进行压缩循环。 双作用压缩机:气缸内两端进行同一级次的压缩循环。 级差式压缩机:气缸内一端或两端进行两个或两个以上的不同级次的压缩循环。 (4)按压缩机具有的列数分类 单列压缩机:气缸配置在机身的一中心线上。 双列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上。 多列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条以上中线上。 活塞式压缩机工作原理:

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、气缸内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。 活塞式压缩机的基本结构 活塞式压缩机基本原理大致相同,具有十字头的活塞式压缩机,主要有机体、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、填料、气阀等组成。 1、机身:主要由中体、曲轴箱、主轴瓦(主轴承)、轴承压盖及连接和密封件等组成。曲轴箱可以是整体铸造加工而成,也可以是分体铸造加工后组装而成。主轴承采用滑动轴承,安装时应注意上下轴承的正确位置,轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔。 2、曲轴:曲轴是活塞式压缩机的主要部件之一,传递着压缩机的功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。 3、连杆:连杆是曲轴与活塞间的连接件,它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动,并把动力传递给活塞对气体做功。连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。 4、十字头:十字头是连接活塞与连杆的零件,它具有导向作用。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。大中型压缩机多

各种空压机工作原理动图(完整版)

各种压缩机工作原理动图(完整版) 一、活塞式压缩机 活塞式压缩机的工作是气缸、气阀和在气缸中作往复运动的活塞所构成的工作容积不断变化来完成。如果不考虑活塞式压缩机实际工作中的容积损失和能量损失(即理想工作过程),则活塞式压缩机曲轴每旋转一周所完成的工作,可分为吸气,压缩和排气过程。 活塞式压缩机工作原理: 压缩过程:活塞从下止点向上运动,吸、排汽阀处于关闭状态,气体在密闭的气缸中被压缩,由于气缸容积逐渐缩小,则压力、温度逐渐升高直至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。 排气过程:活塞继续向上移动,致使气缸内的气体压力大于排气压力,则排气阀开启,气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道,直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用,排气阀关闭排气结束。 二.双螺杆压缩机 双螺杆压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。大气通过进气过滤器将灰尘或杂质滤除后,经进气控制阀进入螺杆空气压缩机机头的吸气齿槽容积腔中,随着阳、阴转子啮合运动,齿槽容积腔中的空气被逐渐压缩,当空气被压缩到规定的压力时,压缩空气即从特定的排气孔口排出,然后流经油气分离罐,此时压缩排出的含油气体在油气分离罐内通过碰撞、拦截、重力作用,绝大部份的油介质被分离下来,然后进入油气分离芯进行二次分离,得到含油量很少的压缩空气,最后通过空气冷却器冷却排出,完成整个工作过程。(国

内做的比较成熟的双螺杆空压机公司是广东艾高,专注螺杆空压机20多年,微信:艾高空压机) 三、单螺杆压缩机 螺杆式压缩机又称螺杆压缩机。20世纪50年代,就有喷油螺杆式压缩机应用在制冷装置上,由于其结构简单,易损件少,能在大的压力差或压力比的工况下,排气温度低,对制冷剂中含有大量的润滑油(常称为湿行程)不敏感,有良好的输气量调节性,很快占据了大容量往复式压缩机的使用范围,而且不断地向中等容量范围延伸,广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺等制冷装置上。以它为主机的螺杆式热泵从20世纪70年代初便开始用于采暖空调方面,有空气热源型、水热泵型、热回收型、冰蓄冷型等。在工业方面,为了节能,亦采用螺杆式热泵作热回收。 四、转子式压缩机 转子式压缩机通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动),另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动,或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。压缩机汽缸内装有一对互相啮合的螺旋形阴阳转子,两转子都有几个凹形齿,两者互相反向旋转。转子之间和机壳与转子之间的间隙仅为5~10丝,主转子(又称阳转子或凸转子),通过由发动机或电动机驱动(多数为电动机驱动),另一转子(又称阴转子或凹转子)是由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动,或由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。所以驱动中没有金属接触(理论上)。 五、离心式压缩机

双螺杆空压机工作原理图讲解

双螺杆空压机工作原理讲解(有图) 一.基本结构和工作原理 通常所称的螺杆压缩机即指双螺杆压缩机。 螺杆压缩机的基本结构:在压缩机的机体中,平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子。 通常把节圆外具有凸齿的转子,称为阳转子或阳螺杆。把节圆内具有凹齿的转子,称为阴转子或阴转子。一般阳转子与原动机连接,由阳转子带动阴转子转动。 转子上的最后一对轴承实现轴向定位,并承受压缩机中的轴向力。转子两端的圆柱滚子轴承使转子实现径向定位,并承受压缩机中的径向力。在压缩机机体的两端,分别开设一定形状和大小的孔口。一个供吸气用,称为进气口;另一个供排气用,称作排气口。 工作原理:螺杆压缩机的工作循环可分为进气,压缩和排气三个过程。随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。 1.进气过程:转子转动时,阴阳转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间最大,此时转子齿沟空间与进气口的相通,因在排气时齿沟的气体被完全排出,排气完成时,齿沟处于真空状态,当转至进气口时,外界气体即被吸入,沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时,转子进气侧端面转离机壳进气口,在齿沟的气体即被封闭。 2.压缩过程:阴阳转子在吸气结束时,其阴阳转子齿尖会与机壳封闭,此时气体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐件小,齿沟内的气体被压缩压力提高。 3.排气过程:当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时,被压缩的气体开始排出,直至齿尖与齿沟的啮合面移至排气端面,此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间为0,即完成排气过程,在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,进气过程又再进行。 从上述工作原理可以看出,螺杆压缩机是一种工作容积作回转运动的容积式气体压缩机械。气体的压缩依靠容积的变化来实现,而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。 螺杆压缩机的特点:就气体压力提高的原理而言,螺杆压缩机与活塞压缩机相同,都属容积式压缩机。就主要部件的运动形式而言,又与离心压缩机相似。所以,螺杆压缩机同时具有上述两类压缩机的特点。

轴流式压缩机

一、轴流式压缩机简介 轴流式压缩机是属于一种大型的空气压缩机它是由3大部分组成,一是以转轴为主体的可以旋转的部分简称转子,二是以机壳和装在机壳上的静止部件为主体的简称定子(静子),三是壳体、密封体、轴承箱、调节机构、联轴器、底座和控制保护等组成。 轴流压缩机主要是由机壳、叶片承缸、调节缸、转子、进口圈扩压器、轴承箱、油封、密封、轴承、平衡管道、伺服马达、底座等组成。 轴流式压缩机的静叶可调机构和带动该机构的中间气缸,机壳是标准化的同一种型号不同级数的机壳,进排气缸是一样的,不同级数机身长度的改变组合木模来实现,当级数不用时,除轴向长度不同外,其它所有结构都一样。主轴都是为镍铬合金钢,叶片材料为铬不锈钢,静叶内缸结构尺寸、轴封、密封、联轴器级轴流式压缩机的附属设备、润滑油系统、控制系统、保护系统都是非常智能型的。前6级的反动为百分之70,以后几级的反动向为百分之100。 压缩机底座由钢板焊接而成,压缩机本体重量通过下壳体的支腿,支撑在底座的4个支柱上,下机壳与底座上的支座间有定位及导向结构,整个轴流式压缩机的重量支撑在4个支柱上,其低压侧的2个支柱与机壳支腿的上下面做成球面的,支柱与支腿之间的间隙因此允许机器低压侧在各个方向上摆动以适应受热膨胀。定子的死点在高压侧,所以高压侧的支柱不允许机器的高压侧轴向移动,只允许在垂直于轴的横向移动。为了保持轴孔的水平高度不变,高压侧的2个支柱为特殊材料做成,不会因受热而伸长。

当我们启动轴流式压缩机后,空气从压缩机过滤器中进入,同时产生的噪声会沿着进气口传出,然后经过整流栅使吸入的气流稳定,为隔离压缩机对吸气管道的机械震动、降低噪音,同时补偿压缩机的热膨胀位移,也利于压缩机检修时设备对中调整,在压缩机与吸入气管道的连接处配置了柔性补偿器。采用柔性合成胶材料,其耐温以产生逆流时的风温,经过进气节流阀来控制压缩机启动带来的阻力,当压缩机运行稳定后,压力值上升到指定时。进气调节阀开始关闭,放空阀动作卸掉内部多余的气压。 二、轴流压缩机的基本工作原理 图1-5为轴流压缩机的构造示意图。在压缩机主轴上安装有多级动叶片,整个通道由收敛器、进口导流叶片、各级工作叶片(动叶片)和导流叶片、扩压器等组成。气体由进口法兰流经收敛器10,使进人进日导流叶片1的气流均匀,并得到初步的加速。气流流经进口导叶叶片间的流道,使气流整理成轴向流动,并使气体压力有少许提高。转子8由原动机拖动作高速旋转,由工作叶片2将气流推动,使之大大加速,这是气体接受外界供给的机械能转变为气体动能的过程。高速气流流经导流叶片3构成的流道(相当于扩压管),在其中 降低流速而使气体压缩,这是靠减少气流动能来使气体压缩的升压过程。一列工作叶片(动叶)与一列导流叶片(静叶)构成一个工作级。气体连续流经压缩机的各级,逐级压缩升压。最后经整流装置4将气流整理成轴向,流经扩压器7,在扩压器中气流速度降低,压力升高,最后汇入蜗壳经出口法兰排出压缩机。 轴流压缩机每级的增压比不大,约为1.15~1.25,若要获得较高压力,需要较多的级。例如压比为4的空气压缩机,一般需要十几级。 三、轴流式压缩机的技术特点 1、一是轴流压缩机气体动力学设计采用最先进的三元流理论和优化设计方法;采用效率高、压头大的新型叶栅,成功进行了各种反动度叶型组合设计。在同样参

往复式压缩机的基本知识及原理

往复式压缩机的基本知识及原理

.活塞式压缩机的基本知识及原理 活塞式压缩机的分类: (1)按气缸中心线位置分类 立式压缩机:气缸中心线与地面垂直。 卧式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸只布置在机身一侧。对置式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸布置在机身两侧。(如果相对列活塞相向运动又称对称平衡式) 角度式压缩机:气缸中心线成一定角度,按气缸排列的所呈现的形状。有分L型、V型、W型和S型。 (2)按气缸达到最终压力所需压级数分类 单级压缩机:气体经过一次压缩到终压。 两级压缩机:气体经过二次压缩到终压。 多级压缩机:气缸经三次以上压缩到终压。 (3)按活塞在气缸内所实现气体循环分类 单作用压缩机:气缸内仅一端进行压缩循环。 双作用压缩机:气缸内两端进行同一级次的压缩循环。 级差式压缩机:气缸内一端或两端进行两个或两个以上的不同级次的压缩循环。 (4)按压缩机具有的列数分类 单列压缩机:气缸配置在机身的一中心线上。 双列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上。 多列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条以上中线上。活塞式压缩机工作原理:

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、气缸内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。 活塞式压缩机的基本结构 活塞式压缩机基本原理大致相同,具有十字头的活塞式压缩机,主要有机体、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、填料、气阀等组成。 1、机身:主要由中体、曲轴箱、主轴瓦(主轴承)、轴承压盖及连接和密封件等组成。曲轴箱可以是整体铸造加工而成,也可以是分体铸造加工后组装而成。主轴承采用滑动轴承,安装时应注意上下轴承的正确位置,轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔。 2、曲轴:曲轴是活塞式压缩机的主要部件之一,传递着压缩机的功率。其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。

压缩机工作原理及结构

下面简单介绍几种压缩机的工作原理及结构 一、离心压缩机的工作原理及结构 汽轮机(或电动机)带动压缩机主轴叶轮转动,在离心力作用下,气体被甩到工作轮后面的扩压器中去。而在工作轮中间形成稀薄地带,前面的气体从工作轮中间的进汽部份进入叶轮,由于工作轮不断旋转,气体能连续不断地被甩出去,从而保持了气压机中气体的连续流动。气体因离心作用增加了压力,还可以很大的速度离开工作轮,气体经扩压器逐渐降低了速度,动能转变为静压能,进一步增加了压力。如果一个工作叶轮得到的压力还不够,可通过使多级叶轮串联起来工作的办法来达到对出口压力的要求。级间的串联通过弯通,回流器来实现。这就是离心式压缩机的工作原理。

二、螺杆式空压机工作原理及结构 可以从以下来阐述,其中包含吸气、封闭及输送、压缩及喷油、排气四个过程。各个步骤介绍如下: 1、吸气过程: 螺杆式的进气侧吸气口,必须设计得使压缩室可以充分吸气,而螺杆式空压机并无进气与排气阀组,进气只靠一调节阀的开启、关闭调节,当转子转动时,主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时,其空间最大,此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通,因在排气时齿沟之空气被全数排出,排气结束时,齿沟乃处于真空状态,当转到进气口时,外界空气即被吸入,沿轴向流入主副转子的齿沟内。螺杆式空压机维修提醒当空气充满整个齿沟时,转子之进气侧端面转离了机壳之进气口,在齿沟间的空气即被封闭。 2、封闭及输送过程: 主副两转子在吸气结束时,其主副转子齿峰会与机壳闭封,此时空气在齿沟内闭封不再外流,即[封闭过程]。两转子继续转动,其齿峰与齿沟在吸气端吻合,吻合面逐渐向排气端移动。螺杆式空压机维修过程三。 3、压缩及喷油过程: 在输送过程中,啮合面逐渐向排气端移动,亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小,齿沟内之气体逐渐被压缩,压力提高,此即[压缩过程]。而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合。 4、排气过程: 当螺杆空压机维修中转子的啮合端面转到与机壳排气相通时,(此时压缩气体之压力最高)被压缩之气体开始排出,直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面,此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零,即完成(排气过程),在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,其吸气过程又在进行。

螺杆压缩机的结构与原理

螺杆压缩机的结构与原理 螺杆式压缩机的构造与工作过程

螺杆式压缩机是一种回转式容积式压缩机。它利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成蒸气的吸人、压缩和排IqJ过程。无油螺杆压缩机在本世纪三十年代问世,主要用于压缩空气。后来汽缸内喷油的螺杆式压缩机出现,性能得到提高,目前,喷油式螺杆压缩机已是制冷压缩机中主要机种之一。螺杆式压缩机分为双螺杆和单螺杆两大类,双螺杆压缩机习惯上称为螺杆式压缩机。 (1)图2为喷油式螺杆式压缩机的构造。在断面为双圆相交的汽缸内,装有一对转子——阳转子和阴转子。阳转子有四个齿,阴转子有六个齿,两根转子相互啮合。当阳转子旋转一周,隐转子旋转2/3周,或者说,阳子的转速比阴转子的转速快50%。图3是螺杆式压缩机从吸汽靠排汽的工作过程,在汽缸的吸汽端座上开有吸汽口,当齿槽与吸汽口相通时,吸汽就开始,随着螺杆的旋转,齿槽脱离吸汽口,一对齿槽空间吸满蒸气,如图(a)。螺杆继续旋转,两螺杆的齿与齿槽相互啮合,有汽缸体、啮合的螺杆和排汽端座组成的齿槽容积变小,而且位置向排汽端移动,完成了对蒸气压缩和输送的作用,如图 (b)。当这对齿槽空间与端座的排汽 口相通时,压缩终了,蒸气被排出,如图(c)。每对齿槽空间都存在着吸汽、压缩、排汽三个过程。在同一时刻存在着吸汽、压缩、排汽三个过程,不过它们发生在不同的齿槽空间。 (2)螺杆式压缩机的优点: ①螺杆式压缩机只有旋转运动,没有往复运动,因此压缩机的平衡性好,振动小,可以提高压缩机的转速。 ②螺杆式压缩机的结构简单、紧凑,重量轻,无吸、排汽阀,易损件少,可

靠性高,检修周期长。 ③在低蒸发温度或高压缩比工况下,用单级压缩仍然可正常工作,且有良好的性能。这是由于螺杆式压缩机没有余隙,没有吸、排汽阀,故在这种不利工况下仍然有较高的容积效率。 ④螺杆式压缩机对湿压缩不敏感。 ⑤螺杆式压缩机的制冷量可以在10%一100%范围内无级调节,但在40%以上负荷时的调节比较经济。 (3)缺点:噪声较大,以及需要设 置一套润滑油分离、冷却、过滤和加压的辅助设备,造成机组体积大。(4)应用范围 双螺杆压缩机在化工、制冷及空气动力工程中,它所占的比重较大。螺杆压缩机的容积流量范围是2 50m 3/12f a)吸气结束f b)压缩行程 f c)排出开始之前

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