活塞式空压机

气阀在气缸上的布置有三种方式：配置在气缸盖上、配置在气缸体上、 混合配置。
气阀在气缸上的布置方式对气缸的结构有很大的影响，是设置气缸所要 考虑的主要问题之一。
2.1 理论工作循环
为了更好地理解活塞压缩机的工作原理，这
里重点介绍理论工作循环。假定压缩机没有余隙 容积，没有吸、排气阻力，没有热量交换，则压 缩机工作时，汽缸内的压力和容积的关系如下图 所示。压缩机的理论工作过程可以简化成下图示 的三个热力过程。
吸气—活塞自0点移至1点，吸 气阀打开，气体在P1压力下 进入气缸。
压缩—活塞自1点移至2点，吸 排气阀均关闭，此过程为多变 压缩过程，气缸内的气体压力 升至P2。
排气—活塞从2点移至3点，压 力为P2的气体等压排出气缸 。
过程0-1-2-3-0构成了压缩机 的理论工作循环，压缩机完成 一个理论循环所消耗的功即为
压缩机在压缩气体的
过程中，温度会逐步升高 ，是个多变的过程。实际 压缩循环比理论压缩循环 多了一个热膨胀的过程。 随着热膨胀的逐步增加压 力升高，温度也升高，功 耗随之加大。所以，在理 论上等温压缩循环的功耗 最小。
排气温度过高会造成润滑油润滑性能
3.3 容积流量
往复压缩机的容积流量是指在单位时 间内经压缩机压缩后在压缩机最后一级排 出的气体，换算到第一级进口状态的压力 和温度时的气体容积值，单位是M3/min或 M3/h。
压缩机的额定容积流量，即在压缩机 铭牌上标注的容积流量是指在特定的进口 状态下（进口压力0.1MPa，温度20℃）时 的容积流量。
机体的作用
用来连接气缸和安装运动机构 ，并用作支承座。
承受机器本身的全部或部分重 量。
作为传动机构的定位和导向部 分。如曲轴支承在机体的主轴 承上，十字头以机体滑道导向 。
承受压缩机工作时气体压力及 转动部件的惯性力。
连接某些辅助部件，如润滑油
4.2 气缸
气缸是活塞式压缩机中组 成压缩容积的主要部分。气 缸与活塞配合完成气体的逐 级压缩，它要承受气体的压 力，活塞在其中往复运动， 气缸应有良好的工作表面以 利于润滑并应耐磨，为了散 发气体被压缩时产生的热量 以及摩擦生热，气缸应有良 好的冷却，通常在气缸中设 置冷却水夹套。
单位时间所消耗的功称为功率。
指示功率与总功率的比值即为压缩机的 效率。
3.6 多级压缩（这里不在作过多介绍）
所谓多级压缩是将气体的压缩过程 分在若干级中进行，并在每级压缩后将
Q
气体导入中间冷却器进行冷却。如图所 1st stage 2nd stage
示
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4 .结构
通用机器设备 —活塞式
空压机
课件提纲
前言 工作原理 性能参数 结构 故障原因分析 操作运行
1、前言
压缩机是输送气体并提高气体压力能的机器 。在石油化工厂中，压缩机主要压缩原料 气、空气或中间过程的介质气体，以满足 石油化工生产工艺的需要。压缩机按其工 作原理可分为速度型和容积型两种。
速度型压缩机靠气体在高速旋转的叶轮的 作用下，得到巨大的动能，随后在扩压器 中急剧降低，使气体的动能转变为势能， 也就是压力能。
2.2实际工作循环
压缩机中最常见的压缩过程为等温、 绝热及多变过程。在同一压缩范围内，等 温压缩耗功最小，绝热过程耗功最大，多 变压缩介于两者之间。
实际上，由于受冷却速度的限制以及 和外界的热量交换，不可能实现等温过程 和绝热过程，一般都为多变压缩过程。
压缩机工作过程中活塞环、填料、气
阀不可避免存在泄露，每个循环的排气量 总小于实际吸气量。压缩机的进气阻力过 大，会造成压缩机排气量减少。余隙容积 过大会降低排气量，使指示功图面积变小 。
3.4 供气量
往复压缩机排气量随压缩机的进口状 态而变，它不反映压缩机所排气体的物质 数量。化工工艺中使用的压缩机，由于工 艺计算的需要，需将容积流量则算到标准 状态（1.013x105MPa，0℃）时的干气容积 值，此值称为供气量或者标准容积流量。
3.5 功率和效率
压缩机消耗的功，一部分直接用于压 缩气体，另一部分是用于克服机械摩擦。 前者称为指示功，后者称为摩擦功，二者 之和为主轴所需的总功，称为轴功。
往复式压缩机的性能参数主要包括：
排气压力 排气温度 排气量 功率和效率
3.1 吸气/排气压力
往复压缩机的吸气和排气压力分别 指第一级吸入管道处和末级排出接管处 的气体压力，因为压缩机采用的是自动 阀，气缸内的压力取决于进、排气系统 中的压力，即由“背压”决定。所以吸 、排气压力是可以改变的。
压缩机主要由机体、曲轴、连杆、 活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节 装置、润滑油系统、进出口缓冲罐/气液 分离器等部件组成。
4.1 机体
机体包括机身、机座、曲轴箱等部件 。机体一般采用高强度灰铸铁（HT20-40） 铸成一个整体，是支承气缸套、曲轴连杆 机构及其它所有零部件重量并保证各零部 件之间具有正确的相对位置的本体。
容积型压缩机靠在气缸内作往复或回转运
压缩机按结构型式不同，分类如下 ：
轴流式
压缩 机
速度 型
容积 型
离心式
混流
式
滑片式
回转 螺杆式
式
往复 式
转子式 膜式
活塞式
2.工作原理
往复式压缩机通过曲轴连杆机构将曲轴 旋转运动转化为活塞往复运动。
当曲轴旋转时，通过连杆的传动，驱动 活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸 盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发 生周期性变化。曲轴旋转一周，活塞往 复一次，气缸内相继实现进气、压缩、
2.2.1 实际过程与理论过程的区 别
由于余隙容积的存在，实际工作循环由膨 胀、吸气、压缩、排气四个过程组成，而 理论循环无膨胀过程。
实际吸、排气过程中存在阻力损失，使实 际气缸内吸气压力小于吸入管路内气压、 实际气缸内排气压力高于排出管路内气压 ；吸、排气过程中有压力波动、温度变化 。
3. 性能参数
压缩机铭牌上的吸、排气压力是指 额定值，实际上只要机器强度、排气温
3.2排气温度
排气温度是指压缩机末级排出气体的 温度，它应在末级气缸排出管处测得。多 级压缩机末级之前各级的排气温度称为该 级的排气温度，在相应级的排气接管处测 得。
排气温度可以计算校核，T2＝ T1(P2/P1)n-1/n 排气温度应进行监控：