中间冷却器对压缩机压比的影响

） 及式 （5 ） ～式 （7 ） 联立求解， 可得到经过中 根据式 （1 间冷却器的压力损失。现以如图 2 所示三级压缩过程为 例进行推算。
ΔP Ps P1 中间冷却器 一级压缩机 二级压缩机 P1-ΔP P2 ΔP 0.06
0.08
0.10
中间冷却器压力损失/MPa
Pd
2 2 2 2 2 2 2 U 总=± 姨Δ2 1 ＋Δ2 ± 姨Δ4 ＋Δ5 =± 姨1 ＋1.3 ± 姨0.5 ＋0.5
柄号： 40#、 50#。 5 经过改进的刀具预调测量仪， 虽然成本有所增加， 但 由于采用 CCD 摄像头瞄准， 测量效率提高了 1 倍， 而且 测量的准确度也有所提高， 满足了用户的需求， 比较适合 大批量的刀具生产现场检验。上述方法还可以用于其它 规格的刀具预调测量仪的改进。
在压缩机的多级压缩过程中，由于压缩机润滑油以 及压缩缸的活塞环、 支承环受排气温度的限制， 通常需要 在级间对排气气体进行冷却。 经过冷却后， 既可分离出气 体中所含有的水和油，又可降低下一级的吸气温度和压 有的中间冷 缩机所耗功率， 提高了机组效率。在实际中， 却器设计考虑不周， 影响对排出气体的冷却， 导致排气温 度升高， 严重影响压缩机的效率。 理想情况下气体通过中
缩比的影响， 提出了利用 ΔP 优化设计的技术思路， 运用于实际设计指导性强。 中间冷却器； 压力降； 压缩比； 影响 关键词：
中图分类号： TB652
文献标识码： A
文章编号： 1002－2333 （2011 ） 08－0144－02
MA Ke-du2
Effect of Compressive Ratio on Inter-cooler
压缩比 ε
一级压缩机
中间冷却器
二级压缩机
损失的情况，曲线 2
3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 2
曲线 1 曲线 2
4
6
8
10
排气压力/MPa
图 3 压缩比随排气压力的 变化关系图
2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4
曲线 1 曲线 2
Pi＝ ΔP ＋ 姨P· s Pd 2
作者简介： 冯春宏 （1983－ ） ， 女， 助理工程师， 从事机械加工工艺方面 的技术工作。 收稿日期： 2011－06－15
根据微小误差原理 （也就是仪器误差 1/3 原则 ） ， 该类
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机械工程师
2011 年第 8 期
解决方案
工艺 / 工装 / 模具 / 诊断 / 检测 / 维修 / 改造
压缩比 ε
情况，曲线 2 为不考
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
吸气压力/MPa
图 4 压缩比随吸气压力的 变化关系图
Pi+n Pi+n-1－ΔP
得，考虑级间压力损 失情况下的压缩比大 于未考虑中间冷却器 压力损失的压缩比 。 也就是说，在相同情 况下，随压缩机的压
2.20 2.18 2.16 2.14
（11 ）
学， 1985. ［4］ 郁永章.活塞式压缩机 ［M］ .西安： 西安交通大学， 1997. （编辑 黄 荻 ）
在式 （11 ） 中， Ps、 Pd、 ΔP 的值是已知的， 而 Pi +1 和 Pi +2 的值可经过计算求得。将式 （11 ） 做系数分解和简化后得 下式：
3 2 Pi+1 -Δ P · Pi+1 -P· · Pi+1-P2 Pd=0 （12 ） s· s ΔP 利用式 （12 ） ， 以中间冷却器的压力损失 ΔP =5psi 为
Abstract： Basis of outlining theory and action of inter -cooler, inter -stage pressure Pi is derived in compression process, and the effect of compressive ratio ΔP on inter-cooler is analyzed. A thought is advanced that can use ΔP to optimize design and has been gained good result on actual engineer. Key words ： inter-cooler; pressure loss; ratio of compression; effect
TANG Yi-jun1,
（PC Ji Chai Power Equipment Company Chengdu Compressor Plant, Chengdu 610091, China; 2.Service for Equipment of Southwest Oil and Gas Field Company, Chengdu 610051, China）
2 2 Δ2= 姨 （50×tan2" ） ＋ （100×tan2" ） ×103=±1.3μm
（3 ） 瞄准装置水平运动误差带来的局部误差 全行程范围内，要求瞄准装置在水平平面内的转角 不超过 10"。Δ3=-0.2 （1-cos10" ） ×103=-2.4×10-7μm 由于此项局部误差数值比较小， 所以可以忽略不计。 3.2 刀具预调测量仪的主要随机误差 （1 ） 主轴的轴向窜动误差为 Δ4=0.5μm。 （2 ） 主轴径向圆跳动引起的误差 主轴工作部分对其莫氏锥柄的径向圆跳动的公差为 0.5μm， 所以主轴径向圆跳动引起的误差为 Δ5=0.5μm。 将上述各项未定系统误差与随机误差综合得刀具预 调测量仪的仪器总误差为：
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SOLUTION
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中间冷却器对压缩机压比的影响
唐仪军 1， 马科笃 2 （1．中油济柴集团 成都压缩机厂， 成都 610091； 2．西南油气田公司 装备处， 成都 610100 ）
摘
在简述中间冷却器原理和作用的基础上， 推导出压缩过程中的级间压力 Pi， 分析了中间冷却器压力降 ΔP 对压 要：
［参考文献］ ［1］ 郁永章 . 容积式压缩机技术手册 ［M］ . 北京： 机械工业出版社， 2000. ［2］ 林梅， 孙嗣莹 . 活塞式压缩机原理 ［M］ . 西安： 西安交通大学， 1996. ［3］ 陈永江 .容积式压缩机原理与结构设计 ［M］ . 西安： 西安交通大
图 2 三级以上压缩过程
缩比的增大，压缩机 的级间排温也相应增
图5
压缩比随压力损失的 变化关系图
中间冷却器 三级压缩机
加； 再考虑到冷却器工作一段时间以后， 散热面进一步污 结垢及部分散热管因损坏而失效， 要求实际的散热面 染、 具体数值视计算方法 积应比理论计算值增大 15%～25%， 的精确度及环境要求而定。只有充分考虑中间冷却器压 力降的影响并结合现场实际， 才能合理、 正确地设计中间 冷却器的散热面积。
压缩比 ε 2.22
Ps=1MPa， Pd=10MPa
图1
两级压缩过程
可得下式： 由于 ε1=ε2， P 2i -ΔP · Pi-P· s P d=0 （ΔP ）＋4P· s Pd Pi＝ ΔP＋ 姨 2
2 2 由于 （ΔP ） <4P· 故式 （3 ） 可简化为下式： s P d，
） 可得到式 （3 ） 所示的级间压力 Pi 的有效解： 整理式 （2 （3 ）
（4 ）
由式 （4 ） 可得到结论： 在考虑中间冷却器压力降的两 级压缩系统中， 若设计时把值 ΔP/2 加到第一级压缩机的 出口上， 就可以调整使 ε1=ε2。 3 多级压缩中间冷却器的影响 对于串联多于两级压缩机时，可得到如下一系列公 式， 其中 Pi+n 为级间压力。 ε1＝ Pi+1 Ps ε2＝ εn＝ Pi+2 Pi+1－ΔP （5 ） （6 ） （7 ）
［参考文献］ ［1］ 浦昭邦， 王宝光.测控仪器设计 ［M］ .北京： 机械工业出版社， 2007. （编辑 立 明 ）
=±2.4μm 对于一批同类仪器来说，未定系统误差的随机性大 大增加，因此误差合成时，未定系统误差按随机误差处 理， 则总误差为：
2 2 2 2 2 2 2 U总=± 姨Δ2 1 ＋Δ2 ＋Δ4 ＋Δ5 ＝± 姨1 ＋1.3 ＋0.5 +0.5 =±1.8 μ m
1
引
言
间冷却器时没有压力损失，则吸入和排出中间冷却器的 气体压力值无变化；但事实上气体经过中间冷却器总有 本文即探讨 ΔP 对压缩机 一个不为零的压力降 ΔP 存在， 压比的影响。 2 两级压缩中间冷却器的影响 假定气体通过中间冷却器时的压力损失 ΔP 为固定值。 对于通过中间冷却器的两级压缩过程， 如图 1 所示。 这里以满足功率最小的等压比规则为例，说明冷却 仪器的综合系统精度约 6μm，我公司原有刀具预调测量 仪采用光学设计、人眼瞄准得到测量结果和测量效率极 低，经过改进后的刀具预调测量仪测量的准确度和效率 均有所提高。 4 仪器的主要技术指标 轴向最大量程： 500mm； 径向最大量程： 400mm； 圆锥 结 语
4444444444 作者简介： 唐仪军 （1973） ， 男， 工程师， 主要从事油气田压缩机设计制
造工作。 收稿日期： 2011-03-29
机械工程师
2011 年第 8 期
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本例选取式 （1 ） 中的系数 ψ=1， 计算压缩比相等、 功率 消耗最少时的情况。 对应的压缩比如式 （8 ） 至式 （10 ） 所示： ε1＝ Pi+1 Ps ε2＝ Pi+2 Pi+1－ΔP Pd Pi+2－ΔP 取 ε1＝ε2＝ε3， 可得下式： ε3＝ Pi+1 ＝ Pi+2 ＝ Pd Ps Pi+1－ΔP Pi+2－ΔP （8 ） （9 ） （10 ）