第二章 容积式压缩机_4讲解
《过程流体机械第二版》思考题答案_完整版
《过程流体机械》思考题参考解答2 容积式压缩机☆思考题 往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么☆思考题 写出容积系数λV 的表达式，并解释各字母的意义。
容积系数λV （最重要系数）λV ＝1－α（n1ε－1）＝1－⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫⎝⎛110ns d S p p V V （2-12）式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝～（低压），～（中压），～（高压），＞(超高压)。
ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 /p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。
☆思考题 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。
飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机；压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。
☆思考题 多级压缩的好处是什么多级压缩优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）；④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。
缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。
☆思考题分析活塞环的密封原理。
活塞环原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。
☆思考题动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。
容积式压缩机原理
容积式压缩机原理容积式压缩机是一种将气体从低压缩变为高压的压缩机。
它基于容积变化原理和列车活塞式压缩机的同样工作原理。
这种压缩机的优点是结构简单，可靠耐用。
这篇文章将详细介绍容积式压缩机的原理，包括工作原理、结构特点等方面。
一、容积式压缩机的基本原理容积式压缩机通过活塞往复运动来改变压缩腔的容积，从而将气体压缩。
在压缩过程中，气体被挤压缩小，同时增加了它的压强。
当气体达到一定压力时，就可以将其输出到需要的地方。
这种压缩机可以通过多种能源进行驱动，包括电力、燃气、液压等。
容积式压缩机的优点是结构简单、体积小、维护方便。
其中最重要的特点是能够保持相对恒定的压缩比。
这对于许多工业应用来说是至关重要的，例如气体化学反应或气体驱动设备。
二、容积式压缩机的结构特征容积式压缩机主要由以下部分组成：1. 缸体：在压缩过程中，气体被挤压缩小，对缸体的承受力有一定的要求。
通常, 缸体采用铸铁或钢板焊接制成。
为了防止气体泄露，一般在缸体上采用密封装置。
还可以在缸盖上安装阀门和传感器，以便对压缩过程进行监控和控制。
2. 活塞和活塞杆：活塞是容积式压缩机的核心部件，负责压缩气体。
活塞杆连接活塞和曲轴，它转换了活塞的往复运动成为旋转运动。
3. 曲轴和支撑轴承：曲轴连接了活塞杆，并将活塞的往复运动转化为旋转运动。
支撑轴承支撑着曲轴并减少摩擦。
4. 进气口和出气口：进气口将气体引入压缩机的压缩室。
出气口则将压缩好的气体引出压缩机。
在进气口和出气口上通常要安装阀门来控制气体通道。
三、容积式压缩机的工作过程容积式压缩机的工作过程可以分为两个阶段：吸气阶段和压缩阶段。
1. 吸气阶段在吸气阶段，活塞从缸体底部运动到缸体顶部，使压缩室的体积增加，形成一个低压区域。
同时进气口的阀门打开，将外部气体吸入压缩机。
由于压缩室体积的扩大，气体的密度变得很小，而压力也随之下降。
当活塞到达顶部时，进气阀关闭，接着活塞往下运动，减小压缩室体积，将外部气体推向出气口方向。
容积式压缩机原理
容积式压缩机原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠容积式压缩机原理。
你说这容积式压缩机啊，就好比是一个大力士，能把气体给“收服”了。
它是咋工作的呢？简单来说，就是通过一些部件的运动，让一个空间的容积发生变化，就像咱的肚子，吸气的时候鼓起来，呼气的时候瘪下去。
这压缩机呢，把气体吸进来，然后把这个空间变小，气体就被压缩啦！你看啊，就像咱平时用打气筒给气球打气，把气筒里的空间变小，气就被压进去了。
容积式压缩机不也就是这么个道理嘛！它里面有各种奇奇怪怪的零件，什么气缸啦、活塞啦、转子啦，这些东西一起合作，就把气体给搞定了。
这压缩机工作起来可带劲了！就像一个不知疲倦的小能手，不停地吸气、压缩、排气。
它可不管气体愿不愿意，反正就是要把它们收拾得服服帖帖的。
而且啊，不同类型的容积式压缩机还有不同的特点呢！有的力气大，能压缩很多气体；有的个头小，不占地方；有的工作起来安安静静的，不会吵到别人。
咱想想，要是没有这容积式压缩机，那咱的生活得少多少方便呀！像那些需要压缩气体的地方，比如工厂里、汽车上，没了它可怎么行？它就像是一个默默奉献的幕后英雄，虽然咱平时不太注意到它，但它却一直在为我们的生活努力工作着。
你说这神奇不神奇？一个小小的机器，就能有这么大的本事。
它能把看不见摸不着的气体给控制住，为我们所用。
这难道不是科技的魅力吗？所以啊，咱可别小瞧了这容积式压缩机。
它虽然看起来不起眼，但在很多地方都发挥着重要的作用呢！它就像是一个低调的高手，不声不响地做着大事。
总之呢，容积式压缩机原理其实并不复杂，只要咱稍微用心去理解，就能搞明白。
它给我们的生活带来了很多便利和好处，咱得好好珍惜它呀！怎么样，现在是不是对这容积式压缩机有了更深的了解呢？。
空气压缩机
目录第一章空气压缩机的种类〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 第二章空气压缩机的工作原理〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃4 第三章空气压缩机的各项参数〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃5 第四章选空气压缩机几大关键要素〃〃〃〃〃〃〃〃〃11 第五章空气压缩机安装注意事项〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃11 第六章空气压缩机的维护〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12 第七章空气压缩机故障分析〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃14 第八章空气压缩机的改造〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃20第一章空气压缩机的种类1.1空气压缩机的种类空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，速度式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。
活塞式空气压缩机现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机，(螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机)，离心式压缩机以及滑片式空气压缩机，涡旋式空气压缩机。
下面是各种压缩机的定义。
凸轮式，膜片式和扩散泵等压缩机没有列入其中，是因为它们用途特殊而尺寸相对较小。
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。
往复式压缩机--是容积式压缩机，其压缩元件是一个活塞，在气缸内作往复运动。
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，从而将气体压缩并排出。
《过程流体机械第二版》思考题参考解答(《过程流体机械》教材2-3-4章)
《过程流体机械》思考题参考解答2 容积式压缩机☆思考题2.2 写出容积系数λV 的表达式，并解释各字母的意义。
容积系数λV （最重要系数）λV ＝1－α（n 1ε－1）＝1－⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛110n s dS p p V V（2-12）式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝0.07～0.12（低压），0.09～0.14（中压），0.11～0.16（高压），＞0.2(超高压)。
ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 / p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。
☆思考题2.3 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。
飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机；压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。
☆思考题2.4 多级压缩的好处是什么？ 多级压缩优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）；④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。
缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。
☆思考题2.5 分析活塞环的密封原理。
活塞环原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。
☆思考题 2.6 动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。
压缩机系统原理
压缩机系统原理压缩机作为现代工业中不可或缺的设备之一，广泛应用于制冷、空调、化工、石油、天然气等多个领域。
其作用主要是通过对气体进行压缩，提高气体的压力和温度，以满足不同工艺流程对气体状态的要求。
本文将详细阐述压缩机系统的基本原理，包括其分类、工作过程、性能参数以及应用领域等方面的内容。
一、压缩机的分类根据压缩机的工作原理和结构特点，可以将其分为容积式压缩机和速度式压缩机两大类。
1. 容积式压缩机容积式压缩机是通过改变气体容积来实现气体压缩的。
根据容积变化方式的不同，容积式压缩机又可分为往复式压缩机和回转式压缩机两种。
（1）往复式压缩机：往复式压缩机是通过活塞在气缸内做往复运动来改变气体容积的。
当活塞向气缸的一端移动时，气缸内气体容积减小，气体被压缩；当活塞反向移动时，气缸内气体容积增大，气体压力降低，从而吸入新的气体。
往复式压缩机具有结构简单、制造方便、价格低廉等优点，但存在振动大、噪音高、易磨损等缺点。
（2）回转式压缩机：回转式压缩机是通过转子在气缸内做旋转运动来改变气体容积的。
常见的回转式压缩机有螺杆式压缩机、滑片式压缩机和涡旋式压缩机等。
回转式压缩机具有结构紧凑、运转平稳、噪音低等优点，但制造成本相对较高。
2. 速度式压缩机速度式压缩机是通过提高气体的速度，然后利用扩压器将气体的速度能转化为压力能的。
根据气体流动方式的不同，速度式压缩机又可分为离心式压缩机和轴流式压缩机两种。
（1）离心式压缩机：离心式压缩机是通过叶轮的高速旋转，使气体获得较高的速度，然后在扩压器中减速并压缩的。
离心式压缩机具有结构紧凑、重量轻、排气量大等优点，但适用于中低压力的压缩。
（2）轴流式压缩机：轴流式压缩机的气体流动方向与叶轮的旋转轴线平行。
气体通过多级动叶和静叶的交替作用，逐步提高压力和速度。
轴流式压缩机适用于大流量、低压力的场合，如通风机和鼓风机等。
二、压缩机的工作过程压缩机的工作过程主要包括吸气、压缩和排气三个阶段。
容积式压缩机.ppt
注意 ： Fp是曲轴转角θ的函数。
当压缩机在止点位置满负荷停车时，Fp＝Fgmax（即最大气
体力），通常被称为最大活塞力，但不是最大综合活塞力。 分析压缩机零部件强度时，常用最大活塞力来计算。
四 动力性能
（2）力的分析 i）综合活塞力——往复运动合力
综合活塞力Fp在十字头销中心A的作用：
等承受拉伸或压缩载荷，在机器内部被平衡，称为内力。 （2）惯性力－自由力
往复惯性力和旋转惯性力都能引起压缩机振动—多列、平衡重
（3）倾覆力矩－自由力矩 倾覆力矩能造成机器振动—和驱动机构成整体或处于同一基础
（4）阻力矩： M d M y J (Md-驱动力矩，J-惯性矩，ε-角加速度)
在每一转的每一瞬间，会使主轴产生短暂的加速和减速 现象——可设置飞轮，增大惯性矩。
dt d dt
四 动力性能
往复惯性力 FIs ：
FIs ms a ms r 2 cos cos 2
ms r 2 cos ms r 2 cos 2
FIIs FIIsI
方向 ：始终作用于气缸轴线方向，大小呈周期性变化（图2－29） 注意 ：➢在内、外止点处，往复惯性力最大；且一阶惯性力比二阶大很多。
四 动力性能
5. 惯性力的平衡
（1）旋转惯性力的平衡——曲柄相反方向设置平衡重
平其衡中，重r的0为质平衡量重：质心的m回0 转 半m径r r；r0 mr为曲柺旋转部分质量；r为旋转半径。 多列压缩机：曲拐对称设置，以抵消或减小旋转惯性力
四 动力性能
（2）往复惯性力的平衡——采用对动式结构
特点：
两
分
塞杆、十字头等）
析
四 动力性能
1. 压缩机中的作用力
第二章 容积式压缩机
V s2 V s1
压力系数
V s3 t V s2
吸气系数
温度系数
s p t
① 容积系数： 根据气体状态方程和过程方程可推导得到容积系数的计算式
理想气体
实际气体
1 ( 1 )
1 m
1 Z 4 m 1 ( 1 ) Z 3
②压力系数：
有两个因素影响
p 1
p pa p p 1 1
p
进气阀关闭状态的弹簧力，进气阀弹簧越硬，为克服弹簧力开启发片 所需要的压差就越大，就越小 另一个是进气导管中的压力波动，吸气结束时，如果气流刚好处于波峰， p 实际上对缸内的气体起到了增压的作用，甚至造成pa高于p1,即 >1 的情 况；反之。若处于波谷，则使吸气结束时汽缸内的压力比正常状态还要低。
Vc Vs
p2 p1
结构和运动参数对容积系数与进气量的影响
行程容积一定时，压力比和膨胀系数相同的情况下，相对余隙越大， 容积系数就减小，相对余隙大到一定程度时，高压力气体膨胀占据了整 个汽缸容积，此时汽缸就不能吸入新的气体了。
相对余隙容积和膨胀指数一定是时，排气压力越高，相应余隙容积内 的气体膨胀至吸气压力所占据的汽缸体积也越大，压缩机的容积系数就 越小，当压力比高到一定数值后，膨胀的气体就占据整个汽缸，压缩机 进气量为零。 其他条件相同时，膨胀指数减小过程曲线变得平坦，气体膨胀占据的 汽缸体积更大。膨胀指数的大小取决于膨胀过程中传给气体热量的多 少，传给的热量越多，膨胀指数越小，反之则越大。一般膨胀指数比 压缩指数小，主要是因为膨胀过程中单位容积气体接触到的汽缸面积 大于压缩过程，膨胀过程中气体主要接触的汽缸接近缸盖的部位及活 塞表面温度都很高，故膨胀过程传给气体的热量要比压缩过程传出的 热量多，过程指数变小。
二章容积式压缩机
0 s d，见P22图2 -14
1d 1 s
(1 0 )
压缩机级的实际循环指示功为
Wi
n n 1
p11
s
VS V
1
0
n1 n
1
56
其中
0.95 0.99 k ___ 低压级
过程 指数
n
k ＜k
___ 高压级 ___ 气缸冷却好
1.11.2 ___ 气缸喷液冷却，氟里昂压缩介质
•其它级进气压力较高时
P 0.98 1.0
53
③ λT —温度系数（由于吸热使进气量减少的程度）
λT与冷却好坏、该级的压比有关。
取λT =0.92－0.98。 ④ λl —由于泄漏使排气量减少的程度
λl有关 一般取
气 缸 的 排 列 方 式
转 气
缸与 速n
活
塞
杆
的
直
径
气 体 压 力p
气 体 性 质
1.级的实际循环的特点： 1）有余隙存在 （1）活塞与汽缸盖之间的间隙 （2）汽缸至气阀的通道 （3）汽缸与活塞间的间隙在第一道活塞环前的部 分 （4）活塞杆与汽缸座孔间在填料以前的部分 后果：这部分残留的高压气体要先膨胀到低于名 义吸气压力后才能吸气。 思考：是否可以完全消除余隙容积？
38
2）进、排气通道及气阀有阻力 后果：实际的吸气压力低于名义值；实际 排气压力高于名义值。
余隙气体不耗功。
说明： 实际压缩循环比理论压缩循
环耗功多，多在中间冷却器、
气阀阻力损失、流动损失。
实际气体指示功用系数修正
57
Z1 Z2 2Z1
三、多级压缩
多级压缩：将气体的压缩过程分在若干级中进行， 并在每级压缩后将气体导入中间冷却器进行冷却。
第二章 容积式压缩机
5
5
5
比功率（容积比能）：
NZ Nr = Q0
指排气压力相同的压缩机单位排气量所耗的功 单位KW/(m3/min)。 动力用压缩机常用来作为其经济评价指标。
菜单
影响压缩机的热力参数
5
活塞平均速度：
2 sn sn vm = = (m / s ) 60 30
5
转速：n 影响压缩机的重量与尺寸，还考虑到机器的耐久性和 经济性。 此外还有行程S；气缸直径D等。
Td = Tsε
n
(K )
(书5-66)
功率与效率
5
压缩机消耗的功一部分用于压缩气体，另一部分用于克 服机器摩擦。 压缩机任意级指示功率：
n n {[ε (1 + δ 0 )] N ij = psi λViVhi 60 n −1
n −1 n
− 1}
(2-13) (书5-70)
菜单
5
影响指示功率的因素，由（5-72）分析
菜单
三
多列压缩机惯性力及惯性力矩的平衡
一个曲轴上设置多个曲拐，每一个曲拐装一列气 缸，适当配置各种曲拐的错角和气缸中心线的夹 角。
菜单
在同一曲拐上装几列气缸，配置多列气缸中心线 合理的夹角，使一阶惯性力合成为一个常量，可 以用平衡重加以平衡。
菜单
第五节
回转式压缩机
在容积式压缩机中，回转式压缩机结构和往复式 压缩机比较，其优点是：
一般取0.95~0.98，级数高取0.98~1 泄漏系数λe，一般取0.90~0.98 温度系数λT，一般取0.92~0.98
菜单
二
级的实际循环指示功
理论循环与实际循环有差别，也影响了实际循环 指示功。 ε理论 ε’实际
容积式压缩机 动力压缩机 气体压缩机的关系
容积式压缩机动力压缩机气体压缩机的关系下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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容积式压缩机
往复式压缩机基本构成和工作过程 往复式压缩机的热力性能及动力性能 往复式压缩机的气阀与密封
2.4 2.5
2.6
往复式压缩机的调节与控制
往复式压缩机的选型与结构实例 回转式压缩机
菜单
2.4
压缩机变工况工作及排气量调节
2.4.1、变工况工作 1. 吸气压力改变
高原地区因大气压力低而使压缩吸入压力p1下降； 工艺过程中操作条件的改变而引起吸气压力的改变。
调节依据： qV nv pt LVs
m3
min
1. 改变转速和间隙停车
⑴ 可变速驱动机：直流电机，汽轮机，柴油机等连续改 变n. ⑵ 不变速驱动机：异步电机，可用n=n, n=0间隙停车省 功，起停频繁，及其工作条件变坏，电网波动，用于 微型压缩机 ⑶ 改变转速、改造压缩机 ： 不改变压缩机原有结构的情况下，一定范围内增加转 速，排气量会有所增加，但功率的增加速度大大超过 气量增加速度，不经济。 （通流部件阻力损失的增加、阀片寿命、弹簧强度、 容积系数、压力系数、排气温度、汽缸温度、流动损 失。）
导热系数λ：影响排气量。
p n 1 m ' Ni Wi p1V Vn n[( ) 60 60 m 1 p
' 2 ' 1
m 1 m
1]
2.4.2
压缩机排气量调节
调节目的: 耗气量≠压缩机的容积流量 调节方式:
连续调节（排气量连续改变）
间歇调节（只有排气或不排气两种）
分级调节（如100%、75%、50%、……0等档次）
2、切断进气调节
减荷装置调节，罐中压力超过规定值，调节阀动作，气体进 入减荷阀活塞下部小气缸，推动蝶形阀，关闭通道，无气排 出。罐中压力下降到一定值调节阀关闭，动作相反进行。
特点： （1） 功耗很小 （2） 简单可靠，用于中小型空压 机，开车时作为减荷起动手调） （3） 吸气压力下降，ε↑,T↑ （4） 罐内出现真空度：对不能混合 空气者不用，无十字头者易抽油入气 缸。
无计划停车原因统计表
40 35 30 25 20 15 10 5 0
气 活 流 活 阀 塞 程 塞 杆 工 环 填 艺 料
2.3.2 密封组件简介
2.7.4 密封组件 活塞与汽缸 密封： 原理：阻塞和节流作用 活塞杆与汽缸
1、填料密封整体结构 2、密封式的结构 填料密封原理是靠气体压力 3、填料密封材料
Q V 2 n ⅠV h Ⅰn vⅠ pⅠ T Ⅰ lⅠV h Ⅰn
2. 排气压力改变
p 不变： p
1
2
、v 、V 、Ni
3. 被压缩介质改变：介质更换或混合气成分改变
绝热指数k：直接影响（膨胀、压缩）过程指数，
从而影响排气量、功率和温度。
气体密度ρ：影响阻力损失、功耗
淋润滑。
③ 压力润滑 ：油泵和输油 通道润滑。
冷却系统：风冷、水冷
第 2章
2.1 2.2 2.3
容积式压缩机
往复式压缩机基本构成和工作过程 往复式压缩机的热力性能及动力性能 往复式压缩机的气阀与密封
2.4 2.5
2.6
往复式压缩机的调节与控制
往复式压缩机的选型与结构实例 回转式压缩机
菜单
2.5 压缩机选型和结构实例
2 sn sn vm (m / s) 60 30
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vm 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标。
行程/第一级汽缸直径比
活塞行程/第一级汽缸直径比：ψ=s/D1
排气量及转速相同时： ψ小，汽缸轴线方向尺寸 相对余隙容积大；ψ大，影响气阀的安装；
1
1
8 2.828
II 0.27
级次 吸气压力
I 0.1
排气压力
压比
0.27
2.7
0.8
2.96
（2）确定汽缸的几何尺寸： 直径、行程和余隙容积
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过程流体机械
容积式压缩机
第 2章
2.1 2.2 2.3
容积式压缩机
往复式压缩机基本构成和工作过程 往复式压缩机的热力性能及动力性能 往复式压缩机的气阀与密封
2.4 2.5
2.6
往复式压缩机的调节与控制
往复式压缩机的选型与结构实例 回转式压缩机
菜单
2.3 往复式压缩机气阀与密封
2.3.1气阀组件
(1)气阀的主要组成部件 (2)气阀的作用 (3)气阀的工作原理
控制气体进入和排 出汽缸 气阀两侧的压力差 和弹簧的预紧力实 现自动及时启闭 1、阀座 2、阀片 气阀是自动阀
3、弹簧 4、升程限制器
压缩机阀：环状阀、网状阀、碟形阀、条状阀、直流阀、 层环状阀、菌状阀等。
气阀运动曲线及分析
阀片颤振
2VY-5/7型空气压缩机
标准前的命名形式
Kg/cm2 （105Pa）
命名举例
4M32-186/154 二氧化碳压缩机
4-汽缸列数； M-M型对称平衡式压缩机； 32-名义活塞力（吨） 186-额定的排气量（m3/min） 154-末级额定排气压力（kg/cm2）
4M32-186/154
命名举例 L3.5-20/8型压缩机
直切口: 加工方便,密封性差;搭切口: 加工困难,根部断 裂;密封性好.斜切口介于之间，斜切口的布置倾斜方向相 反，位置错开
无油润滑压缩机
无油润滑压缩机：活塞环和填料函采用自润滑 材料做成，不需要另设润滑系统 适用场合： （1）氧气压缩机，与油接触爆炸； （2）仪表空气压缩机，气体含油发生设备故障 自润滑材料：本身具有良好的润滑性能的材料， 包括填充聚四氟乙烯（氟塑料）、聚酰胺、聚酰 亚胺等。
压缩机型号命名规则
机器特征（用拼音字母表示）
特征代号 W D F Y 含义 无油润滑 低噪声式 风冷 移动式 来源 W-WU（无） D-DI（低） F-FENG（风） Y-YI（移）
命名举例
V2.2D-0.25/7
2列 V型 原配电动机额定功率2.2KW 低噪声罩式 额定排气量0.25m3/Min 额定排气压力7x105Pa
2．压缩机中所有运动零件的质量都简化成两类： 一类质量集中在活塞销或十字头销中心点处，且 只作往复运动；另一类质量集中在曲柄销中心点 处，且只作绕曲轴中心点的旋转运动。( )
3．活塞、活塞杆和连杆属于作往复运动部件
4．压缩机中的惯性力可分为一阶往复惯性力 和二阶往复惯性力。（ ）
第 2章
2.1 2.2 2.3
3. 旁路调节
方法：排出管与吸入管连通，引回一级吸入口或本级吸
入口。
自由连通：旁路阀全开，排出气体全部回流进气管， 不向外输出气体。一般用于大型压缩机启动时，其 功耗主要用于克服气阀及管路损失。
3. 旁路调节
方法：排出管与吸入管连通，引回一级吸入口或本级 吸入口。 自由连通： 节流连通：旁路阀部分开启，部分气体回流，可以 连续调节。一般用于短期、或调节幅度不大的场合。 特点：连续调节简单方便，浪费能量，作为空
载起动的手段，调各级压比。
4. 顶开吸气阀调节 方法：强制顶开吸气阀，使吸入气缸内的气体未 经压缩而全部或部分返回吸入管道。 原理：增加气缸外泄露 分类：完全顶开吸气阀、部分行程顶开吸气阀 特点：简单方便，但阀片寿命降低
5. 连通补充余隙容积调节
原理：利用α的变化改变 v 来改变排气量 型式：固定式：一个阀连一个容积 变容积：小活塞位置不一样α不同，调节排量 不同 特点：较经济，不影响阀片寿命，但结构笨重，常用 于大型工艺压缩机上。
h
b d c
e
滞后关闭
a f s
气阀启闭工作过程
气阀因弹簧力不当的工作行程曲线
气阀不正常工作情况
阀片颤振
1）导致时间截面减小，阻力损失增加 2）阀片的反复撞击导致气阀和弹簧的寿命缩短
滞后关闭
1）吸气量减小，排气量减少 (中间级泄漏影响压比 分配，泄露级排气温度升高) 2）弹簧力和气流推力，使得阀片严重撞击阀座，噪 音增大，气阀提前损坏
1.1 k 1：p1 、 Ni
' 2 ' 1
m 1 m 1]来自 1.1 k 1：p1 、 Ni
⑵ 多级压缩机
t 引起各级压力比改变，排气量
V
，级数越
多压力比变化越小，对排气量影响也越小
两级压缩机试验，在海拔4500m以下，海拔每 升高1000m， v 下降2~3% ，排气量↓。 多级压缩机：整台机器的排气量取决于一级缸 吸气量
气阀要求：阻力小、关闭及时、寿命长、 余隙容积小、噪音小
气阀事故实例
一化工厂两级往复式压缩机，正常工作时一 级排气压力0.18MPa， 二级排气压力为 0.8MPa。运行过程中发现一级排气压力为 0.2MPa，二级排气压力低于要求的排气压 力值，并且一级汽缸发热，试分析可能的 原因，并给出维修方案。
L列 活塞力 额定排气量？ 额定排气压力？
2.5 压缩机选型和结构实例
正常工况计算
根据要求的排气量、排气压力以及已知的进气状态， 来确定级数、各级压比分配、气缸的工作容积、功 率和效率，压缩机选定的结构形式、转速、汽缸直 径、行程等（设计）
变工况计算
已定压缩机级数、各级行程容积，由于吸气压力或 排气压力改变，或某一级中接入补助容积，压缩机 各级的热力参数发生变化。确定中间级压力。 （复算性计算）
⑴ 单级压缩机
排气压力p2不变，吸气压力p1下降
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