活塞式压缩机设计的基本原则
活塞式压缩机设计的基本原则
2 6 / () . ms 3相应的驱动方式。压缩机与驱动的相 9 。 联方式采用直联 , 并且选用弹性联轴器。( ) 4 大体 确定附属设备的布置。其中包括曲轴、 , 连杆 十字 头等部件的方案。 2 3结构方案的选择 () 1 机器的型式 : 采用立式压缩机 , : 其优 活 塞工作表面不承受活塞重量,因而汽缸和活塞的 磨损比卧式的小且均匀,活塞环的工作条件有所 改善, 能延长机器的使用寿命。占 地面积比较小 。 因为载荷使机身主要产生拉伸和压缩能力 , 所以 机身的形状简单 , 重量轻。 往复运动部件的惯性 力 垂直作用在基础上 , 而基础抗垂直振动的能力较
1概述
1 3基本结构
() 1 基本部分: 包括机身、 、 中体 曲轴、 连杆、 十 字头等部件。 其作用是传递动力、 连接基础与汽缸 部分。() 2汽缸部分: 包括汽缸、 气阀、 、 活塞 填料以 及安置在汽缸上的排气量调节装置等部件。其作 用是形成压缩容积和防 l 毛 体泄漏。()辅助部 3 分: 包括冷却器 、 冲器 、 缓 液体分离器 、 滤清器 、 安 全阀、 、 油泵 注油器及各种管路系统 , 这些部件是
多采用弹性的联轴器 , 设计中采用弹性柱销联轴 器。曲轴 , 曲轴是压缩机中传递力的重要零件 , 压 缩机的曲 轴有两种: 曲柄轴和曲拐轴 。十字头, 十 字头是连接作摇摆运动的连杆与作往复运动的活 塞杆的机件 , 它具有导向作用。 十字头按连接连杆 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 因工作 压力不同 选用不同强度的材料 , 本设计采用合金 铸铁气缸。 因本设计采用水冷的 方式, 故采用具有 整体式三 层壁结构气缸。 填料, 填料是田 l E 气缸内 气体自 活塞杆与气缸之间泄露的组件,对填料的 基本要求是密封性能良 好并耐用。 它是易损件 , 故 设计中 尽量采用标准化或通用化的元件 , 本设 计 采用直口 三瓣密封圈。 飞轮 , 飞轮的主要作用是使 压缩机曲轴旋转均匀 , 飞轮设计时的主要依据是 机器允许的旋转不均匀度及动力计算所得的飞轮 矩N D 的大小。空气滤清器, 空气进 入压缩机前, 必须经过滤清器过滤,以防止气体中的灰尘等杂 质进 ^ 气缸,增加相对滑动件的磨损。液气分离 器, 为了减少或消除压缩气体中的油、 水及其它冷 凝液, 必须采用液气分离器。缓冲器和储气罐 , 为 了消除吸 、 排气管内的气流的脉动, 需要在级间配 置缓冲器 , 空气压缩机在末级之后配置储气罐 , 用 来稳定空气管道的 压力 , 储备—定量的气体, 维持 供需气量之间的平衡。 冷却器, 压缩机的气缸— 般 需进行冷却; 多级压缩时, 被压缩的气体需进行中 问冷却;在—些压缩机装置中最后排出的气体还 来 。 需进行后冷却 , 以分离气体中所含的油和水。 安全 因为气伐漏气以后 , 这级气缸的进气压力升 阀, 压缩机每级的排气管路 匕 如无其它压力保护 高而其出口 压力降低。 设备时, 都需装有安全阀。润滑系统 , 循环润滑油 我们在具体的实际操作中能够应用看 、 、 听 摸 的润滑路线 :油泵— 曲轴中心孔— 杆大头—连 的方法 , 畦 就能帮助及时和准确的判断出各种不正
微型风冷活塞式压缩机(W-80)的设计
摘要活塞式压缩机是一种容积式压缩。
它是用来提高气体压力和输送气体。
目前活塞式压缩机广泛应用于工业生产中,如石油裂解气的分离、石油加氢精制、气流纺纱、谷物的气力输送、制冷等领域。
本次设计的压缩机主要用于轻纺工业、冶金工业中。
通过了解该压缩机的基本结构极其工作原理,重点掌握其结构设计,学会所含零部件的结构设计方法及其强度校核方法。
在设计过程中,理论联系实际,我最终了解设计一个机械设备的基本思路和方法。
整个设计过程主要包括三个部分。
第一部分是热力计算,包括气缸行程容、最大活塞力、排气温度、功率和效率以及压缩机其他主要结构尺寸的确定;第二部分是动力计算与分析,包括曲柄连杆机构的受力情况的分析计算、主要零部件的强度校核以及力矩平衡;第三部分主要是曲轴的平衡计算。
整个设计过程与设计内容是按设计标准要求进行的,符合工程需求。
关键词:活塞式压缩机;结构尺寸;行程容积;主要零部件强度校核;AbstractPiston type compressor is a new type of compression. It is used to increase the gas pressure and gas transportation. At present, the piston compressor is widely used in industrial production, such as oil gas separation, oil hydrofining, air spinning, grain pneumatic conveying, refrigeration and other fields.The design of the compressor is mainly used for the textile industry, the metallurgical industry. The basic structure of the compressor is working principle, key grasp its structure design, learn the structure design method contained in parts and its strength check method. In the design process, linking theory with practice, I finally understand the basic idea and design method of a mechanical device.The whole design process mainly consists of three parts. The first part is the thermodynamic calculation, including the determination of the cylinder stroke volume, maximum piston force, the other main structure size, power and efficiency as well as the exhaust temperature of compressor; The second part is the dynamic calculation and analysis, including the analysis of force of crank and connecting rod mechanism, the calculation of main parts of the strength check and balance; The third part is the calculation of crankshaft balance. The whole design process and design are carried out according to the design requirements, meet the demands of engineering.Key words: piston compressor; structure; stroke volume; the main parts of the strength check;目录摘要--------------------------------------------------------------------------------------------------------- III Abstract ------------------------------------------------------------------------------------------------------- IV 目录---------------------------------------------------------------------------------------------------------- V 1 绪论----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1本课题的研究内容和意义 ------------------------------------------------------------------------ 11.2国内外的发展概况---------------------------------------------------------------------------------- 21.3本课题应达到的要求 ------------------------------------------------------------------------------ 32 压缩机总体结构的设计 ---------------------------------------------------------------------------------- 42.1 设计原则及设计要求------------------------------------------------------------------------------ 42.2 结构方案的选择------------------------------------------------------------------------------------ 43 压缩机的热力计算 ---------------------------------------------------------------------------------------- 73.1 技术参数--------------------------------------------------------------------------------------------- 73.1.1 总压力比的确定 ---------------------------------------------------------------------------- 73.1.2 压缩机级数的确定 ------------------------------------------------------------------------- 73.1.3 确定容积系数 ------------------------------------------------------------------------------- 73.3.4 确定压力系数和温度系数 ---------------------------------------------------------------- 83.3.5 计算泄漏系数 ------------------------------------------------------------------------------- 83.3.6 初步计算气缸工作容积 ------------------------------------------------------------------- 83.3.7 确定行程、缸径及实际行程容积 ------------------------------------------------------- 83.3.8 复算压力比或调整余隙容积 ------------------------------------------------------------- 93.3.9 计算缸内实际压力,确定最大活塞力 ------------------------------------------------- 93.3.10 计算实际排气温度---------------------------------------------------------------------- 103.3.11 计算轴功率------------------------------------------------------------------------------- 103.3.12 等温效率---------------------------------------------------------------------------------- 104 压缩机的动力计算 -------------------------------------------------------------------------------------- 114.1 已知数据整理------------------------------------------------------------------------------------- 114.1.1 运动计算 ----------------------------------------------------------------------------------- 114.1.2 气体力的计算 ----------------------------------------------------------------------------- 134.1.3 往复惯性力的计算 ----------------------------------------------------------------------- 164.1.4 摩擦力的计算 ----------------------------------------------------------------------------- 174.1.5 综合活塞力的计算及综合活塞力曲线的绘制-------------------------------------- 184.1.6 切向力的计算及切向力曲线的绘制 -------------------------------------------------- 194.1.7 飞轮矩的确定 ----------------------------------------------------------------------------- 215 主要零部件的分析设计 -------------------------------------------------------------------------------- 245.1 运动部件分析计算------------------------------------------------------------------------------- 245.1.1运动部件分析------------------------------------------------------------------------------- 245.1.2曲轴的平衡计算---------------------------------------------------------------------------- 255.1.3运动部件受力校核------------------------------------------------------------------------- 265.2 工作部件分析计算 ------------------------------------------------------------------------------- 295.2.1气阀组件------------------------------------------------------------------------------------- 295.2.2活塞组件------------------------------------------------------------------------------------- 305.2.3气缸------------------------------------------------------------------------------------------- 326 结论与展望----------------------------------------------------------------------------------------------- 346.1 结论-------------------------------------------------------------------------------------------------- 346.2不足之处及未来展望 ----------------------------------------------------------------------------- 34 致谢 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 35 参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 36微型风冷活塞式压缩机(W-80)的设计1 绪论1.1本课题的研究内容和意义压缩机是将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械。
活塞式压缩机设计手册
活塞式压缩机设计手册前言活塞式压缩机是一种常见的机械设备,广泛应用于各个行业中。
它的设计与性能对于设备的工作效率和稳定性具有重要影响。
本手册将介绍活塞式压缩机的设计原理、结构及其应用,帮助读者更好地了解和应用活塞式压缩机。
一、活塞式压缩机的原理活塞式压缩机是一种通过活塞在缸体内往复运动实现气体的吸入和压缩的装置。
其工作原理主要包括吸入、压缩、排气三个过程。
活塞在缸体内往复运动时,通过活塞和活塞杆的连接作用,实现了气体的吸入和压缩。
这种运动方式使得活塞式压缩机具有高效、可靠的特点。
二、活塞式压缩机的结构活塞式压缩机由缸体、活塞、活塞杆、连杆、曲轴等组成。
其中,活塞和活塞杆在缸体内往复运动,完成气体的吸入和压缩;连杆将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动,以便实现更高效的压缩。
活塞式压缩机的结构设计对于其性能和寿命有着重要的影响。
三、活塞式压缩机的应用活塞式压缩机广泛应用于空气压缩机、制冷设备、液压机械及工业设备中。
以空气压缩机为例,活塞式压缩机通过将空气吸入缸体并压缩,使得压缩空气达到所需的工作压力。
制冷设备中,活塞式压缩机则通过压缩制冷剂,实现制冷循环过程。
在液压机械及其他工业设备中,活塞式压缩机则用于提供压力和动力。
四、活塞式压缩机设计要点活塞式压缩机的设计要点包括以下几个方面:1. 缸体与活塞的匹配在活塞式压缩机的设计中,缸体和活塞的匹配是一个关键环节。
合理的缸体和活塞匹配可以减小摩擦损失和泄漏,提高工作效率。
因此,在设计过程中需要进行充分的计算和测试,并选择合适的材料。
2. 活塞杆的设计活塞杆是将活塞与连杆连接的重要部件。
在活塞式压缩机的设计中,活塞杆的刚性和强度对于设备的安全运行和寿命至关重要。
设计时需要保证活塞杆的强度满足工作条件,并通过适当的润滑和冷却措施减小摩擦损失。
3. 连杆设计连杆是活塞与曲轴连接的关键部件。
在活塞式压缩机的设计中,连杆的设计要考虑到力学特性和可靠性。
合理的连杆设计可以减小振动和冲击,降低设备失效的风险。
活塞式压缩机设计准则080202
活塞式压缩机设计准则1 范围本技术规定是关于本公司所设计制造的在石化和气体工业中用于处理工艺气体或空气的中低速有油、无油往复活塞压缩机的通用设计规定。
还包括了与压缩机有关的润滑系统、冷却系统、压力容器、控制仪表和其它辅助设备的通用设计要求。
2 基本设计2.1 容积流量机组容积流量要求无负偏差时,容积流量应用0.97除需要容积流量来计算,机组容积流量不要求无负偏差时,容积流量按所需要容积流量来计算。
2.2 活塞杆最大许用负荷设计工况下的综合活塞力(也包括气体力)应不大于所选机型名义活塞力的80%。
2.3 电机功率所选用的电机功率应不小于设计工况下轴功率的110%,并大于安全阀开启工况下的轴功率值。
压缩机在正常工况下所需功率不应超出规定功率(额定功率)的3%。
2.4 活塞平均线速度气缸无油润滑的压缩机其活塞平均线速度应不大于3.6m/s;气缸注油润滑的压缩机其活塞平均线速度应不大于4.2m/s。
天然气压缩机、大型撬装式高速活塞机除外。
2.5 最高许用转速(r/min)压缩机的转速按工艺压缩机型谱中规定的活塞行程及活塞平均线速度确定,但最高不大于500r/min。
2.6 最高排气温度无油润滑压缩机的预期最高排气温度应不大于150℃,有油润滑压缩机的预期最高排气温度应不大于165℃,压缩介质为富氢气体(平均分子量不大于12)时预期最高排气温度应不大于135℃,工作介质为烯烃类气体,介质中丙烷、丙烯以上的组分较多时,预期最高排气温度应不大于110℃。
压缩机设计时应复核所有工况点的排气温度。
2.7 压缩比无油润滑压缩机的单级压缩比不宜超过3.3;有油润滑压缩机的单级压缩比不宜超过4。
当单级压缩比超过上述数值时应充分考虑相对余隙、进排气温度、泄漏等因素的影响,采用相应的结构要素。
多级压缩的压缩机,高压级的压缩比不宜大于低压级。
2.8 安全阀所有安全阀均应为钢制安全阀。
安全阀一般宜设在管系或容器的高点位置,且应垂直放置。
压缩机课程设计说明书
安徽理工大学课程设计(论文)任务书目录一.计划任务书-----------------------------------------------------------------------------1 二.目录----------------------------------------------------------------------------------------2三.概述------------------------------------------------------------33.1压缩机的应用-------------------------------------------------33.2压缩机的分类------------------------------------------------33.3压缩机的基本结构---------------------------------------------43.4活塞压缩机的工作原理-----------------------------------------4四.总体设计-----------------------------------------------54.1 设计活塞式压缩机应符合以下基本原则--------------------------54.2已知的参数和压缩机主要结构参数的选取------------------------5五.热力计算----------------------------------------------65.1计算总压力比并选择级数--------------------------------------6 5.2确定各级压力比分配------------------------------------------6 5.3确定各级容积效率--------------------------------------------65.4确定析水系数------------------------------------------------75.5.确定各级行程容积--------------------------------------------75.6.确定各级气缸直径,行程和实际行程容积------------------------75.7计算活塞力--------------------------------------------------85.7.1计算实际吸排气压力--------------------------------------95.7.2活塞力的计算 ------------------------------------------95.8确定各级的排气温度-----------------------------------------105.9.计算轴功率并选配电机---------------------------------------10 六.动力计算-----------------------------------------------------116.1已知条件和数据---------------------------------------------116.2作各级汽缸设计示功图---------------------------------------116.3作图法绘制综合活塞力图-------------------------------------126.4计算往复惯性力---------------------------------------------126.4.1第一列往复惯性力计算-----------------------------------126.4.2第二列往复惯性力计算-----------------------------------136.5摩擦力计算-------------------------------------------------15F-------------------------------------156.5.1往复运动摩擦力s fF-----------------------------------------156.5.2旋转摩擦力fr6.6计算第I列气体力-------------------------------------------156.6.1第I级盖侧的气体力--------------------------------------156.6.2第I级轴侧的气体力--------------------------------------176.6.3计算第一列综合活塞力及切向力---------------------------186.7计算第Ⅱ列气体力-------------------------------------------196.7.1第Ⅱ级盖侧的气体力-------------------------------------196.7.2第Ⅱ级轴侧的气体力------------------------------------- 206.7.3计算第二列综合活塞力及切向力---------------------------21 七.机座部分主要零件设计---------------------------------------227.1 曲轴设计----------------------------------------------------227.1.1 曲轴设计基本原则----------------------------------------227.1.2 曲轴结构尺寸的确定--------------------------------------237.2连杆设计----------------------------------------------------237.2.1 连杆主要尺寸的确定--------------------------------------237.2.2 连杆的计算----------------------------------------------25 八.参考文献-------------------------------------------------------------------------------27三.概述3.1 压缩机的应用随着近代科学技术的不断发展,作为重要能量形式之一的压力能在工业生产上的应用已十分普遍,所占的地位相当重要。
压缩机毕业设计
四川理工学院毕业设计0.42/150型空气压缩机学生:田虎学号:***********专业:过程装备与控制工程班级:2008.3指导教师:***四川理工学院机械工程学院二O一二年六月摘要往复式压缩机是工业上使用量大、面广的一种通用机械。
立式压缩机是往复活塞式压缩机的一种,属于容积式压缩机,是利用活塞在气缸中运动对气体进行挤压,使气体压力提高。
热力计算、动力计算是压缩机设计计算中基本,又是最重要的一项工作,根据任务书提供的介质、气量、压力等参数要求,经过计算得到压缩机的相关参数,如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等,经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。
活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据,其计算结果的精确程度体现了压缩机的设计水平。
关键词:活塞式压缩机; 热力计算; 动力计算;气缸;曲轴AbstractReciprocating compressor is a common type machine, used in the industry .V- type of piston compressors is a kind of reciprocating compressor, belong to the compressor , utilize the pistons in the cylinder moving to squeeze on the gas ,squeezed the gas pressure.Thermal calculation and dynamical computation is basic of compressor design’ calculation, is also an important woke, according to medium, displacement, pressure of task-book, by calculating getting related parameters of compressors, such as levels, columns, size of cylinder, shaft power, by dynamical computation getting stressed status of a piston type compression, due to reduce the vibration is very important. heat calculation and dynamical computation of the piston type compressor, which is providing design data. The calculations reflect exactly the design level of the compressor.Keywords: piston compressor; thermal calculation; dynamical computation; cylinder; cranksh目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1压缩机设计的意义 (1)1.2活塞压缩机的工作原理 (1)1.3活塞压缩机的分类 (2)1.4压缩机的发展前景 (2)1.5压缩机设计说明 (3)第二章总体设计 (5)2.1设计依据及参数 (5)2.2总体设计原则 (5)2.3结构方案的选择 (5)2.3.1气缸排列型式的选择 (6)2.3.2运动机构的结构及选择 (7)2.3.3级数选择和各级压力比的分配 (7)2.3.4转速和行程的确定 (9)第三章热力计算 (11)3.1确定各级的容积效率 (11)3.1.1确定各级的容积系数 (11)3.1.2选取压力系数 (12)3.1.4 泄漏系数 (13)3.2确定析水系数 (13)3.3 各级行程容积的确定 (14)3.4汽缸直径的确定 (14)3.5实际行程容积 (15)3.6各级名义压力比 (15)3.7 排气温度 (16)3.8活塞力的计算 (16)3.9计算轴功率 (16)3.10 驱动机的选择 (17)第四章动力计算 (18)4.1压缩机中的作用力 (18)4.1.1曲柄连杆机构的运动关系和惯性力 (18)4.1.2往复惯性力往复摩擦力旋转摩擦力的计算 (19)4.1.3各级气体力的计算 (20)4.1.4总活塞力及切向力 (28)第五章气缸部分的设计 (33)5.1气缸 (33)5.1.1结构形式的确定 (33)5.1.2气缸主要尺寸的计算 (33)5.2活塞 (34)5.2.1活塞环 (34)5.2.2 活塞基本尺寸 (35)第六章基本部件的设计 (37)6.1曲轴 (37)6.1.1 曲轴结构的选择 (37)6.1.2曲轴结构设计 (37)6.1.3曲轴结构尺寸的确定 (37)6.1.4曲轴材料 (39)6.1.5曲轴强度校核 (39)6.2连杆 (39)6.2.1连杆结构设计 (39)6.2.2 连杆尺寸计算 (40)第七章轴承 (45)7.1 滚动轴承及其结构确定 (45)第八章联轴器 (46)第九章填料和刮油器 (47)9.1 填料的基本要求 (47)9.2 填料的结构 (47)9.3 材料选择 (47)第十章气路系统 (48)10.1 空气滤清器 (48)10.2 液气分离器、缓冲器和储气罐 (48)第十一章润滑系统 (49)第十二章冷却系统 (50)12.1概述 (50)12.2冷却介质的选择 (50)第十三章结语 (52)参考文献 (54)致谢 (57)第一章引言压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械,属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工作机。
活塞式压缩机设计书
活塞式压缩机设计书引言活塞式压缩机作为一种常见的能量转换设备,广泛应用于工业和民用领域。
本文将介绍活塞式压缩机的设计原理、结构特点以及应用范围。
一、设计原理活塞式压缩机通过活塞在气缸内做往复运动,将气体吸入、压缩和排出,从而实现对气体的压缩。
其主要工作原理包括吸气、压缩、排气三个过程。
吸气过程活塞作往复运动时,气缸内形成负压,使得气体从进气阀门吸入气缸内。
这个过程需要考虑气缸内的容积、活塞面积以及进气阀门的位置和设计,以确保吸入足够的气体。
压缩过程活塞往复运动到顶点时,改变运动方向,并将气体压缩在气缸的另一侧。
这个过程需要考虑气缸的几何形状、气缸内的气体压力和温度变化,以及缸盖和密封件的设计,以确保有效的气体压缩。
排气过程当活塞从最高点回到最低点时,气缸内的气体被排出。
这个过程需要考虑气体的排放方式和速度,以及气缸内的压力变化和温度变化。
二、结构特点活塞式压缩机的结构特点主要包括气缸、活塞、压缩机头部和排气阀门等。
气缸气缸是活塞式压缩机的主要部件之一,通过支撑活塞的运动并容纳气体。
气缸通常采用优质的合金钢制成,以保证足够的强度和耐磨性。
活塞活塞是活塞式压缩机的运动部件,具有往复运动的特点。
活塞通过活塞销与连杆相连,将往复运动转化为旋转运动,以驱动压缩机的工作。
压缩机头部压缩机头部是活塞式压缩机的关键部件之一,包括进气阀门、排气阀门和缸盖等。
进气阀门和排气阀门的设计和安装位置直接影响到气体的流动和压缩效果。
排气阀门排气阀门用于控制气体的排放,保证压缩机工作的高效稳定。
排气阀门通常采用可调式设计,以适应不同工况下的气压需求。
三、应用范围活塞式压缩机广泛应用于各个领域,包括工业制造、能源、交通运输、电子电气等。
工业制造领域主要应用于压缩空气、氧气、氮气等工艺气体的生产和供应,用于工厂的动力驱动、工艺控制和仪表仪器的供气。
能源领域主要应用于石油、天然气和煤炭等能源的开采和运输过程中,用于增压输送、注气、采气和储气等环节。
活塞式压缩机基础设计计算
活塞式压缩机基础设计计算作者:李莹来源:《山东工业技术》2017年第05期摘要:根据相关设计规范以及工程设计经验,介绍了活塞式压缩机基础的设计原则,计算方法,并以具体项目进行阐述。
关键词:压缩机基础;振动;共振;计算方法DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.2251 引言在石化企业装置中,压缩厂房是较为重要的工段之一,其中经常遇到动力基础的设计问题。
往复活塞式压缩机属于动力机械中振动问题比较特殊的一类。
一般来说,严重的振动问题发生在共振的时候,剧烈振动能引起连接螺栓断裂、管道开裂、主轴承破坏,甚至压缩机基础振裂等较为严重的工程事故。
对活塞式压缩机基础进行设计及计算,就是要把基础的振动控制在允许范围内,使基础的振动不影响机器的正常工作。
2 压缩机基础设计原则活塞压缩机基础的设计主要应满足下列要求:(1)基底静压力小于地基土的容许承载力,沉降均匀,基础具有足够的强度和刚度。
(2)尽可能避开共振区工作,控制基础的振幅(或速度),以便保证机器正常运转。
3 压缩机基础计算3.1 压缩机基础静力计算(1)基础静力计算包括机组重心的核算,地基承载力验算和局部构件的承载力验算。
(2)基础上的静荷载应包括机器及附属设备重、基础自重、基础板上的土重、支承在基础上的其他荷重。
(3)基础设计时应力求使基组重心与基础底面形心位于同一垂直线上。
(4)地基承载力:基础底面平均静压力标准值小于等于修正后的地基承载力特征值。
3.2 压缩机基础动力计算3.2.1 压缩机基础的振动控制指标压缩机基础的振动应同时控制顶面的最大振动线位移和最大振动速度。
基础顶面控制点的最大振动线位移不应大于0.20mm,最大振动速度不应大于6.30mm/s。
3.2.2 压缩机基础的动力计算方法活塞式压缩机基础的动力计算方法主要有两种,即共振法和振幅法。
我国设计规范是以振幅法来进行计算的。
振幅法的设计要求基础的振幅值不许超过允许值。
活塞式压缩机设计标准
活塞式压缩机设计标准活塞式压缩机是一种常见的能量转换设备,广泛应用于各个工业领域。
它以其结构简单、稳定可靠的特点,成为许多行业中必备的设备之一。
然而,由于活塞式压缩机的工作原理和设计要求的特殊性,必须遵循一定的设计标准,以确保其正常运行并达到预期的性能指标。
首先,设计活塞式压缩机时应遵循机械设计的基本原则,包括强度、刚度和稳定性。
这意味着在设计过程中需考虑到材料的选择、结构的合理性以及受力状态的分析。
活塞式压缩机的部件一般由高强度的材料制成,以确保其在高速运转和高压力下能承受较大的载荷。
同时,为了防止由于振动和冲击引起的疲劳破坏,应优化结构设计、减小应力集中区域,并进行必要的强度校核。
其次,设计活塞式压缩机时还需考虑到效率和经济性的要求。
为了提高压缩机的效率,应采用合理的气动原理,并优化活塞、气缸和缸盖等关键部件的设计。
例如,可以通过增加冷却面积、改善气密性、降低内部泄漏等方式来提高压缩机的效率。
此外,在设计过程中还应综合考虑成本因素,力求在满足性能需求的前提下,尽量减少材料和工艺的消耗,降低制造和运行成本。
此外,设计活塞式压缩机还需考虑到可靠性和安全性的要求。
为了确保其长时间稳定运行,应采用可靠的密封结构,降低泄漏风险。
同时,还应增加必要的安全保护装置,如过载保护、温度保护等,以防止设备在异常工况下的运行。
此外,为了方便维修和保养,设计中应尽量考虑到设备的可拆卸性和可调性,以便于日常维护和故障排除。
最后,设计活塞式压缩机时还需考虑到环境适应性的要求。
不同行业对活塞式压缩机的工作条件和环境要求有所不同,因此在设计过程中需要根据实际应用情况进行必要的设计调整。
例如,对于高温、高湿等恶劣工况下的运行,应采用耐热、耐腐蚀的材料,增加冷却和润滑系统的设计,确保设备的稳定运行。
综上所述,活塞式压缩机的设计需遵循强度、刚度和稳定性的机械设计原则,兼顾效率、经济性、可靠性和安全性,同时考虑环境适应性的要求。
只有在满足这些设计标准的前提下,才能设计出性能优越、稳定可靠的活塞式压缩机,以满足各行业对于压缩空气等工质的需求。
活塞式压缩机设计
活塞式压缩机设计活塞式压缩机是一种常见且广泛应用的压缩机类型。
它采用活塞和气缸的相对运动来实现气体的压缩工作。
活塞式压缩机主要由活塞、气缸、曲轴、连杆、缸盖和阀门等组成,结构简单可靠,运行稳定。
本文将着重介绍活塞式压缩机的设计原理和一些关键设计要点。
首先,活塞式压缩机设计的关键在于确定适当的排量和压缩比。
排量是指活塞在单位时间内处理的气体体积,通常以立方米/分钟或立方英尺/分钟表示。
压缩比是指进气过程和排气过程中的气体压力比值。
合理的排量和压缩比既要满足工艺流程要求,又要考虑设备的经济性和运行稳定性。
设计时,需要综合考虑气体流量、工作压力、温度等因素,选择合适的排量和压缩比。
其次,活塞和气缸的结构设计非常重要。
活塞的直径和行程决定了排量和压缩比,同时还要考虑活塞的重量和惯性对系统运行的影响。
气缸的直径要足够大,以容纳活塞和气体,并保证良好的密封性能。
气缸内壁通常采用特殊的润滑和防腐处理,以确保活塞在气缸内的平稳运动和寿命的提高。
曲轴和连杆的设计也十分重要。
曲轴是将活塞的往复运动转化为旋转运动的装置。
在设计曲轴时,需要合理布置连杆轴心和曲轴轴承,以减小惯性力矩和机械损失,提高能量转换效率。
连杆则起到连接活塞和曲轴的作用,其长度和强度要满足系统的要求,同时还要考虑重量和空间的限制。
另外,缸盖和阀门的设计也不容忽视。
缸盖是活塞式压缩机的重要组成部分,承受着气体的高压和高温。
因此,在缸盖的设计中,需要考虑材料的耐热性和强度,并采取适当的散热措施。
阀门则负责控制气体的进出,必须具有良好的密封性能和快速响应能力。
在设计阀门时,需要考虑气体的压力、温度和流量等因素,并选择适当的材料和结构形式。
综上所述,活塞式压缩机设计需要考虑多个方面的问题,包括排量、压缩比、活塞和气缸的结构、曲轴和连杆的设计,以及缸盖和阀门的特性等。
只有在综合考虑这些因素的基础上,才能设计出高效、可靠的活塞式压缩机。
随着科技的进步和应用领域的不断拓展,活塞式压缩机设计也将不断迭代和改进,以满足不同领域的需求。
活塞式压缩机设计手册书电子版
活塞式压缩机设计手册书电子版活塞式压缩机是一种常用的机械设备,广泛应用于各个行业领域。
它通过活塞的往复运动产生压缩作用,将气体压缩成高压气体,并提供给下游设备使用。
本文为您介绍活塞式压缩机的设计手册的电子版,帮助您更好地理解和运用活塞式压缩机。
1. 压缩机的基本原理活塞式压缩机的工作原理基于活塞在气缸内的往复运动。
当活塞运动向前时,气缸内的气体被压缩,在压缩腔内形成高压气体。
当活塞运动向后时,高压气体被排出气缸,完成一个循环。
通过不断的往复运动,活塞式压缩机可以提供稳定的高压气体供应。
2. 压缩机的设计要点活塞式压缩机的设计需要考虑多个要点,包括气缸的尺寸、活塞的直径、曲轴的转动速度等。
其中,气缸尺寸的选择与所需压力和流量密切相关,通过合理的计算和选择,可以提高压缩机的效率和性能。
此外,活塞的直径也是设计中的重要参数。
较大的活塞直径可以增加每个循环中的压缩气体量,提高压缩机的排气量。
但同时,较大的活塞直径也会增加系统的复杂性和成本。
因此,在设计中需要综合考虑各项因素,找到最佳的平衡点。
曲轴的转动速度是另一个重要的设计参数。
较高的转动速度可以提高压缩机的输出功率,但同时也会增加噪音和磨损。
因此,在设计中需要根据实际需求选择合适的转速范围。
3. 压缩机的特点和应用活塞式压缩机具有结构简单、功率密度高、可靠性好等特点。
它可以广泛应用于石油化工、制冷空调、工程机械等多个领域。
在石油化工领域,活塞式压缩机常用于天然气压缩、气体增压和气体输送等工艺过程中。
它可以提供稳定的高压气体供应,确保生产过程的正常运行。
在制冷空调领域,活塞式压缩机是一种重要的压缩机类型。
它可以将制冷剂压缩成高温高压气体,供给蒸发器进行热交换,实现空调系统的制冷效果。
在工程机械领域,活塞式压缩机广泛应用于液压系统中。
它可以为液压系统提供所需的高压液体,用于推动液压缸等执行元件的工作。
4. 设计手册的作用和价值设计手册是活塞式压缩机设计中不可或缺的参考资料。
活塞式压缩机设计电子版 机械工业出版社
活塞式压缩机设计电子版机械工业出版社活塞式压缩机作为一种重要的机械设备,在工业生产中发挥着不可替代的作用。
它以其高效率、可靠性和稳定运行的特点,广泛应用于空气压缩、制冷、液压传动等领域。
本文将介绍活塞式压缩机的设计原理和关键技术要点,以期为工程师们提供参考和指导。
一、活塞式压缩机的工作原理活塞式压缩机利用活塞在气缸内做从复进动作,将气体吸入气缸并进行压缩,然后将压缩气体排出。
其工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1.吸气过程:活塞从上死点位置运动至下死点位置,气缸内形成一个低压区,气体通过吸入阀门进入气缸。
2.压缩过程:活塞向上运动,将气体压缩,压力逐渐升高。
3.排气过程:当气体压力达到设计值时,排气阀门打开,将压缩气体排出气缸。
4.启动过程:以上三个过程循环进行,直到达到要求的工作压力。
二、活塞式压缩机的设计要点活塞式压缩机的设计涉及到多个关键要点,以下列举几个重要的方面:1. 活塞和气缸的设计合理的活塞和气缸设计是活塞式压缩机能够高效运行的关键。
活塞和气缸的尺寸、形状、材料选择等都会直接影响到压缩机的性能。
应根据具体工作条件和要求,对活塞和气缸进行严格的计算和选型。
2. 阀门系统的设计活塞式压缩机的阀门系统起到控制气体流动的作用,决定了压缩机的吸气和排气过程。
阀门的开合时间、阀门面积、阀门材料等都需要进行综合考虑和设计。
合理设计阀门系统可以提高压缩机的工作效率和可靠性。
3. 曲柄连杆机构的设计曲柄连杆机构是活塞式压缩机的重要传动装置,将活塞的往复直线运动转化为旋转运动。
合理的曲柄连杆机构设计可以确保活塞运动平稳、稳定。
要考虑曲柄连杆机构在高速运动下的动力学特性,进行结构优化,提高传动效率和稳定性。
4. 冷却系统的设计活塞式压缩机在运行过程中会产生大量的热量,需要通过冷却系统进行散热。
冷却系统的设计要考虑到压缩机的散热需求和环境条件,选择合适的冷却介质、冷却方式,并进行合理布局和结构设计,保证压缩机的正常运行温度。
压缩机的扭振计算
压缩机的扭振计算前言:随着改革、开放和经济发展,目前国内石油化工行业正以前所未有的发展势态向规模化、大型化和集成化方向发展,所用往复式气体压缩机也越来越大型化,从发展国民经济出发减少产品的进口化程度尽可能采用国产化设备,由此引出对大型活塞压缩机机组的运行可靠性、经济性探讨也越来越引起专家的重视。
本人就自己在实际工作中所遇到及解决的实际问题做归纳总结,提出对国产压缩机做扭振计算的必要性。
一.压缩机总体设计应符合以下基本原则:1.满足用户提出的排气量、排气压力、及有关使用条件的要求。
2.足够长的使用寿命,足够高的使用可靠性。
3.有较高的运转经济性。
4.有良好的动力平衡性。
5.维修检修方便。
6.尽可能采用新技术、新结构和新材料。
7.制造工艺性良好。
8.及其尺寸小重量轻。
以上1,3,5,6,7,8点国内压缩机厂家经过几十年的奋斗已经做得很好,但在实际运行中所反映出的问题大多集中在2和4点上,由动力平衡性差引起产品使用不可靠及管路的振动会使机组零部件损坏、造成故障停车、影响生产效益同时也降低机组使用寿命。
二.从压缩机动力计算引出扭振计算如何解决动力平衡性差的问题在于正确的动力计算。
我们知道“动力计算的目的在于计算压缩机中的作用力,确定压缩机所需要的飞轮矩及各种型式压缩机惯性力、惯性力矩的平衡情况,并根据平衡情况初步设计压缩机所需要的基础”。
(摘自“活塞式压缩机设计”)上面的论述未提及压缩机轴系同电机或汽轮机轴系连接以后的整体扭振情况,所以很多运行现场尽管设计计算出的动力平衡性很好但整个机组运行情况并不乐观,原因就是国内机组没有做扭振计算。
三.扭振计算我们知道压缩机运行的好坏不单单在压缩机本身还和驱动系统有关,扭振计算就是解决轴系间的影响问题,它把压缩机和驱动机作为一个整体来考虑反过来考核压缩机的可靠性。
从附件一的扭振报告可以看出扭振计算分如下几部分;1.电流脉动计算。
2.扭振分析。
3.基础力的计算。
4.轴应力的校核计算。
毕业设计(论文)-活塞式压缩机设计[管理资料]
1 引言活塞式压缩机设计是专业课程设计的主要方向之一。
活塞式压缩机的主要特点有:压力范围广,效率高,适应性强。
然主要缺点有:外形尺寸和重量较大,需要较大的基础,气流有脉动性和易损零件较多。
综合考虑我们的设计题目主要以排气量小于1m3/min 的微型或小型角度式空气压缩机为主。
用于提供压缩空气的角度式空气压缩机包括V型、W型、S型等结构型式,主要分为单级和两级压缩两大类;润滑方式分:有油润滑、无油润滑;冷却方式主要为风冷;气阀型式主要为舌簧阀。
单级和多级压缩各有优点,有油和无油各有特点,风冷是小型空气压缩机常见的冷却方式,与水冷相比也各有优点。
目前,小型空气压缩机气阀常用舌簧阀,主要是余隙小,气缸利用率高。
空气压缩机的设计原则:(1)满足用户提出的关于排气量、排气压力以及有关使用条件的要求;(2)有足够的使用寿命及使用可靠性;(3)运转的经济性;(4)动力平衡性良好;(5)维护及检修方便;(6)尽可能使用新结构、新技术及新材料;(7)制造工艺性良好;(8)机器轻巧。
以上原则往往彼此之间相矛盾,应根据压缩机的用途,在保证主要要求下,尽量满足其他要求[1]。
活塞式压缩机的发展趋势是:(1)高压、高速、大容量。
在某些化工部门,提高压力可以提高合成效率,因而压缩机的压力在逐渐提高。
高转数、短行程的结构应用降低了机器占地面积和金属消耗量。
(2)提高效率以及延长使用期限。
(3)按产品系列化、通用化、标准化进行生产,以便于产量、质量的提高,且适用于产品变型。
、MPa、MPa、MPa、,MPa、MPa两档为主。
2 总体结构方案设计总体方案设计是整个设计的关键,方案的选择一定要有充分的选择依据。
在理解的基础上,准确表达设计方案的目的。
明了该种结构方案的热力学目的和特点,动力学目的和特点,结构优化设计的目的以及其它需要完善和实现的目标。
2.1 设计参数压缩介质:空气空气相对湿度:以石家庄地区为准吸气压力:大气压排气压力:排气量:≥活塞行程:S=65mm一级进气温度:(10~45)℃2.2 设计要求选取适宜的级数、冷却方式等,确保排气量≥。
毕业设计(论文)-往复活塞式压缩机设计教材
全套设计1 引言空气压缩机是指压缩介质为空气的压缩机,主要作用是为生活、生产提供源源不断地、具有一定压力的压缩空气。
作为一种工业装备,压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门;作为燃气涡轮发动机的基本组成元件,在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见;作为增压器,已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。
在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中,它所需投资可观,耗能比重大,其性能的高低直接影响装置经济效益,安全运行与整个装置的可靠性紧密相关,因而成为备受关注的心脏设备[1]。
压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类;按压缩级数分类,可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机;按功率大小分类,可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。
按压缩机的结构形式可分为立式、卧式和角度式。
而且角度式又可分为L型、V型、W型、扇形和星型等。
不同形式的压缩机具有其鲜明的特点,根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围[2]。
空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。
起源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右,因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。
如果系统中某些地方的工作压力要求较低,可以采用减压阀来供气。
空气压缩机的额定排气压力分别为低压(0.7MPa~1.0MPa)、中压(1.0MPa~10MPa)、高压(10MPa~100MPa)和超高压(100MPa以上),可根据实际需求来选择。
常见使用压力一般为0.7~1.25MPa[3]。
空气压缩机应用范围极为广泛,且由资料显示国内需求量呈上升趋势,是中小型工业用压缩机一个庞大的族群。
中、小型微型工业用往复活塞式压缩机有着相同的传动部件基础上变换压缩级数和气缸直径,迅速派生出多品种变形产品的便利条件。
不仅其容积流量、排气压力变化多端,通过适当调整部分零部件材质还可以压缩多种气体,大为扩展服务领域[4]。
活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比,特点是(1)压力范围最广。
活塞式压缩机基础的设计与构造要求
活塞式压缩机基础的设计与构造要求活塞式压缩机在不同领域之中有着十分广泛的应用,对提高工作的效率以及企业的效益可以直接产生影响。
基于此,本文主要简要论述了活塞式压缩机基础的设计以及构造的要求。
标签:活塞式;压缩机;基础设计;构造要求引言:压缩机是当前各种设备、机械广泛应用的一种高压气体压缩设备,该设备目前已经被广泛的应用到了社会生产的各个不同行业和领域之中,其压缩机的发展对于各种设备、机械的进步有着直接的联系,进而影响到了经济的发展。
而活塞式压缩机中所出现的故障通常都是活塞压缩机自身气阀出现故障,当气阀出现故障之后,其压缩机整体也就无法正常的运行。
下文主要针对活塞式压缩机故障以及分析进行了全面详细的阐述。
一、压缩机的概述及工作原理压缩机自身所具有的主要功能便是对空气自身进行压缩,从而使得气体自身压力不断提高,直到达到相应的要求之后,便能够推动机械设备的相关部分运行。
根据压缩机所采取压缩压力原理不同,可以直接把其分为速度式压缩机以及容积式压缩机这两个大类别。
而目使用最为广泛的压缩机便是容积式压缩机,该压缩机自身所实具有主要功能实就是直接将气体压缩,该设备通常是由气体压缩活塞、气缸等两个部分组成。
而根据活塞的不同也可以划分为回转活塞以及往复式活塞这两种类型。
活塞式压缩机在压缩机的圆筒形的汽缸中具有一个可以往复运动的活塞,在气缸上装有控制进气和排气的阀门。
在活塞进行往复的运动时,气缸内的溶剂就会呈现周期式的变化,正是通过这种变化来实现气体的压缩、进气以及排气。
相比起其他形式的压缩机,活塞式的压缩机不管其流量的大小,都可以达到所要求的压力,并且热效率较高,气体量在进行调节的时候不会导致排气压力的大幅度改变。
但是,这种活塞式的压缩机其体积比较大而且质量较重,单机的排量通常要小于500m3/min,而且其结构也较为的复杂,存在很多易损坏部件,一旦维修工作量也是相当可观的。
二、设计基础时应取得的资料2.1机器制造厂或工艺设计应提供有关机器性能方面的资料机器型号及外轮廓图,机器钢底座截面尺寸;机器容量、功率、轉数及最大工作转速;机器重量及重心位置,机器转动部分的重量(包括驱动机、变速机及压缩机)及其分布;机器轴系的临界转速;电机短路力矩及凝汽器的真空吸力;附属设备及主要管道(包括保温层的重量及其作用点)。
活塞式压缩机设计准则080202
活塞式压缩机设计准则1 范围本技术规定是关于本公司所设计制造的在石化和气体工业中用于处理工艺气体或空气的中低速有油、无油往复活塞压缩机的通用设计规定。
还包括了与压缩机有关的润滑系统、冷却系统、压力容器、控制仪表和其它辅助设备的通用设计要求。
2 基本设计2.1 容积流量机组容积流量要求无负偏差时,容积流量应用0.97除需要容积流量来计算,机组容积流量不要求无负偏差时,容积流量按所需要容积流量来计算。
2.2 活塞杆最大许用负荷设计工况下的综合活塞力(也包括气体力)应不大于所选机型名义活塞力的80%。
2.3 电机功率所选用的电机功率应不小于设计工况下轴功率的110%,并大于安全阀开启工况下的轴功率值。
压缩机在正常工况下所需功率不应超出规定功率(额定功率)的3%。
2.4 活塞平均线速度气缸无油润滑的压缩机其活塞平均线速度应不大于3.6m/s;气缸注油润滑的压缩机其活塞平均线速度应不大于4.2m/s。
天然气压缩机、大型撬装式高速活塞机除外。
2.5 最高许用转速(r/min)压缩机的转速按工艺压缩机型谱中规定的活塞行程及活塞平均线速度确定,但最高不大于500r/min。
2.6 最高排气温度无油润滑压缩机的预期最高排气温度应不大于150℃,有油润滑压缩机的预期最高排气温度应不大于165℃,压缩介质为富氢气体(平均分子量不大于12)时预期最高排气温度应不大于135℃,工作介质为烯烃类气体,介质中丙烷、丙烯以上的组分较多时,预期最高排气温度应不大于110℃。
压缩机设计时应复核所有工况点的排气温度。
2.7 压缩比无油润滑压缩机的单级压缩比不宜超过3.3;有油润滑压缩机的单级压缩比不宜超过4。
当单级压缩比超过上述数值时应充分考虑相对余隙、进排气温度、泄漏等因素的影响,采用相应的结构要素。
多级压缩的压缩机,高压级的压缩比不宜大于低压级。
2.8 安全阀所有安全阀均应为钢制安全阀。
安全阀一般宜设在管系或容器的高点位置,且应垂直放置。
活塞式压缩机
活塞式压缩机设计活塞式压缩机简介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。
吸气过程活塞从上止点开始向右移动,排气阀(片)关闭,吸气阀(片)打开,在压力下吸入制冷剂气;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。
至此,压缩机完成了一个由吸气、压缩和排气三个过程组成的工作循环。
此后,活塞又向下运动,重复上述三个过程,如此周而复始地进行循环。
这就是活塞式制冷压缩机的理想工作过程与原理。
活塞式制冷压缩机基本构造活塞式制冷压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴封、油泵、能量调节装置、油循环系统等部件组成。
机体机体:包括汽缸体和曲轴箱两部分,一般采用高强度灰铸铁(HT20-40)铸成一个整体。
它是支承汽缸套、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。
汽缸采用汽缸套结构,安装在汽缸体上的缸套座孔中,便于当汽缸套磨损时维修或更换。
因而结构简单,检修方便。
曲轴曲轴:曲轴是活塞式制冷压缩机的主要部件之一,传递着压缩机的全部功率。
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。
曲轴在运动时,承受拉、压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载,工作条件恶劣,要求具有足够的强度和刚度以及主轴颈与曲轴销的耐磨性。
故曲轴一般采用40、45或50号优质碳素钢锻造,但现在已广泛采用球墨铸铁(如QT50-1.5与QT60-2等)铸造。
活塞式压缩机知识
等温过程:在压缩过程中,保持气体温度不变的过程。其m=1,这一过程称
为理想过程,在实际生产中很难办到;功耗最小。
绝热过程:在压缩过程中,既不放出热量也不获得热量的过程,即与外界没 有任何热交换的过程,它是一种理想的过程,因为实际生产中无论何种情况 下,要想避免热量交换也是很难做到的;功耗最大。 多变过程:在压缩过程中,气体与外界有热交换,既不完全等温也不完全绝 热的过程,其指数m大于1且小于k。实际生产中的压缩均属于此过程;功耗 介于两者之间。
提高气体压力。
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压缩机的分类
按工作原理不同,分类如下:
轴流式 速度型 离心式
混流式
压缩机 回转式 容积型 膜片式 往复式 活塞式
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滑片式
螺杆式 转子式
压缩机使用范围
活塞式压缩机 适用于 中、小输气量,排气 压力可以由低压至超 高压;
离心式压缩机和轴流
式压缩机 适用于大输 气量、中低压情况;
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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,没有泄漏, 则称为压缩机的理论工作循环,理论工作循环有吸气、压缩、排气三个过程 组成,并且吸入量等于排出量。 在相同的吸气、排气压力下,理论循环功耗仅与压缩过程有关,等温循环功 耗最小,绝热循环功耗最大,多方过程介于两者之间。 在实际的生产中,为了节省功耗,采用冷却的办法,使压缩过程为多方过程 ,冷却效果越好,多方过程越接近于等温过程。
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实际工作循环与理论工作循环存在差异的原因
1、余隙容积的影响;当活塞离开气缸缸盖返回运动时,余隙内残留的高压气体开始膨 胀降至进气压力时,新鲜气体才吸入,由此可见,余隙的存在使实际吸入容积减少, 降低了生产能力,因此,余隙容积对生产能力而言是一个有害容积。 2、阻力的影响;实际吸、排气过程中存在阻力损失,使实际吸气压力低于吸气管路中 的压力,而实际排气压力高于排气管路中的压力,同时,由于气流速度随着活塞运动 速度有变化及阀片的惯性震动,致使阻力损失不稳定。 3、热交换的影响;在膨胀和压缩的过程中,气体与气缸壁存在热交换,使过程指数不 断的变化。 4、泄漏的影响;压缩机实际工作中,活塞环、填料和气阀等处不可避免的存在或多或 少的泄漏,因而使压缩机实际排气量减少。
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活塞式压缩机设计的基本原则
张国辉
1李世杰2(1、中国石油吉林石化分公司电石厂,吉林吉林1320002、
中国石油吉林石化分公司电子商务部,吉林吉林132000)1概述1.1分类现代工业中,压缩气体的机械用的愈来愈多。
各种形式的压缩机,按工作原理区分为两大类:速度式和容积式。
速度型压缩机靠气体在高速旋转叶轮的作用下,得到巨大的功能,随后在扩压器中急剧降速,使气体的动能转变为势能。
容积式压缩机靠汽缸内作往复回转运动的活塞,使容积缩小而提高气体压力。
1.2特点
活塞式压缩机与其它类型的压缩机相比,特点是:压力范围最广,效率高,适应性强。
1.3基本结构
(1)基本部分:包括机身、中体、曲轴、连杆、十字头等部件。
其作用是传递动力、连接基础与汽缸部分。
(2)汽缸部分:包括汽缸、气阀、活塞、填料以及安置在汽缸上的排气量调节装置等部件。
其作用是形成压缩容积和防止气体泄漏。
(3)辅助部分:包括冷却器、缓冲器、液体分离器、滤清器、安全阀、油泵、注油器及各种管路系统,这些部件是保证压缩机正常运转所必需的。
(4)发展趋向:高压、高速、大容量。
提高效率和延长使用期限。
按系列化、通用化、标准化进行生产,以提高产量、
质量、缩短制造周期,便于产品变型。
2总体设计
2.1设计活塞式压缩机的基本原则
(1)满足用户提出的排气量、排气压力及有关使用条件的要求。
(2)有足够长的使用寿命(应理
解为压缩机需要大修时间间隔的长短),足够高的使用可靠性。
(3)有较高的运转经济性。
(4)有良好的动力平衡性。
(5)维护检修方便。
(6)尽可能采用新结构、新技术、新材料。
(7)制造工艺性良好。
(8)机器的尺寸小、重量轻。
2.2总体设计的任务
(1)选择结构方案:例如选用ZW--6/8型活塞式压缩机并且选用带有十字头的结构形式。
(2)主要参数:压缩机转数n=740r/min,活塞行程S=0.12m,则活塞平均速度Cm=ns30=740×0.1230
=2.96m/s。
(3)相应的驱动方式。
压缩机与驱动的相联方式采用直联,并且选用弹性联轴器。
(4)大体确定附属设备的布置。
其中包括曲轴、连杆,十字头等部件的方案。
2.3结构方案的选择(1)机器的型式:采用立式压缩机,其优点:活塞工作表面不承受活塞重量,因而汽缸和活塞的磨损比卧式的小且均匀,活塞环的工作条件有所改善,能延长机器的使用寿命。
占地面积比较小。
因为载荷使机身主要产生拉伸和压缩能力,所以机身的形状简单,重量轻。
往复运动部件的惯性力垂直作用在基础上,而基础抗垂直振动的能力较强,所以它的尺寸较小。
(2)级数和列数:
级数:根据总压力比c=0.8+0.10.1=9,故压缩机的级数取两级比较合适,而且Ⅰ、Ⅱ级采用双作用汽缸。
列数:两列。
(3)结构方案:各级汽缸在列中的排列:对称式。
各列间的曲柄错角:180°。
(4)冷却方式:水冷方式。
2.4其它部件的选择联轴器,对于中、小型压缩机与电动的连接,多采用弹性的联轴器,设计中采用弹性柱销联轴器。
曲轴,曲轴是压缩机中传递力的重要零件,压缩机的曲轴有两种:曲柄轴和曲拐轴。
十字头,十字头是连接作摇摆运动的连杆与作往复运动的活塞杆的机件,它具有导向作用。
十字头按连接连杆的型式分为开式和闭式两种。
气缸,气缸是活塞式压缩机中组成压缩容积的主要部分。
气缸因工作压力不同选用不同强度的材料,本设计采用合金铸铁气缸。
因本设计采用水冷的方式,故采用具有整体式三层壁结构气缸。
填料,填料是阻止气缸内气体自活塞杆与气缸之间泄露的组件,对填料的基本要求是密封性能良好并耐用。
它是易损件,故设计中尽量采用标准化或通用化的元件,本设计采用直口三瓣密封圈。
飞轮,飞轮的主要作用是使压缩机曲轴旋转均匀,飞轮设计时的主要依据是机器允许的旋转不均匀度及动力计算所得的飞轮矩MD2的大小。
空气滤清器,空气进入压缩机前,必须经过滤清器过滤,以防止气体中的灰尘等杂质进入气缸,增加相对滑动件的磨损。
液气分离器,为了减少或消除压缩气体中的油、水及其它冷凝液,必须采用液气分离器。
缓冲器和储气罐,为了消除吸、排气管内的气流的脉动,需要在级间配置缓冲器,空气压缩机在末级之后配置储气罐,用来稳定空气管道的压力,储备一定量的气体,维持供需气量之间的平衡。
冷却器,压缩机的气缸一般需进行冷却;多级压缩时,被压缩的气体需进行中间冷却;在一些压缩机装置中最后排出的气体还需进行后冷却,以分离气体中所含的油和水。
安全阀,压缩机每级的排气管路上如无其它压力保护设备时,都需装有安全阀。
润滑系统,循环润滑油的润滑路线:油泵→曲轴中心孔→连杆大头→连杆小头→十字头滑道→回入油箱。
3压缩机的安装、试车与调整在压缩机装配完毕后以及新产品使用前,都需进行试车,能过试车能初步了解压缩机的性能以及检查压缩机的设计,制造装配是否合理和完善,以保证正常运转时安全、可靠,避免发生事故。
压缩机在试车过程中,往往会出现一些问题。
如排气量达不到要求、产生不正常的响声、级间压力过高或过低、排气温度过高、轴承发热以至烧坏
及发生振动等。
这些问题的存在将会影响到压缩
机的正常工作,因此必须对压缩机进行调整。
压缩机的调整应达到下述目的:使压缩机的
各项参数达到设计要求。
使气路、水路、油路畅通。
排除在试车过程中发现的一切故障。
使压缩机各
部分在正常工作情况下使用,保证压缩机的使用
寿命和工作可靠性。
4压缩机的日常维护措施
为了确保压缩机的正常运转,延长其使用寿命。
我们还要定期维护检修,进行日常的维护检查
非常重要。
在检查中不但要正常使用各种仪表测
知压缩机的运转变化,通常还用看、听、摸的方法来检查。
但这三种方法也不是孤立的,而是互相联
系的,单凭其中一种方法不能检查压缩机运转情
况的好坏。
第一要用看的方法,可以看出各传动部分的
机件是否松动,各摩擦部分的润滑情况是否良好;各级气缸冷却水和中间冷却器的冷却效率是否良好和冷却水的流动是否畅通;各级气缸和冷却器有否倒气;各连接处有否漏气和漏油。
第二要用听的方法,能较正确的判断出压缩
机的运转情况。
因为压缩机运转时,它的响声应是均匀而有节奏的。
如果它的响声失去节奏声,而出
现了不均匀的杂单和噪音时,即表示压缩机的内部机件或气缸工作情况有了不正常的变化。
第三要用摸的方法,可知其发热程度。
但是一定要注意安全。
比如:排气阀盖和运动部位不能摸。
综合以上看、听、摸这三种方法基本上可以保
证压缩机的日常维护,但只凭一种方法还是无法
判断设备工作的情况。
因此,我们还必须把观察到
的一些材料加以联贯起来分析,才能得出正确的
结论。
例如:气缸的进口伐漏气,可用摸的方法摸出来,因为进口气伐漏气后,其气缸盖的温度会因
漏出的高温气体而升高,但当进口气伐漏气不太
大时,就不一定能用摸的方法摸出来。
这就要听的
方法,才能听出来或用看的方法从压力表上看出来。
因为气伐漏气以后,这级气缸的进气压力升高而其出口压力降低。
我们在具体的实际操作中能够应用看、听、摸的方法,就能帮助及时和准确的判断出各种不正
常现象的原因而及时预防处理。
这样可以使事故
的发生可能性大大减少。
灰尘和杂物油污,不但能污染润滑油,增加机件的磨损和锈蚀,甚至会引起机器的故障。
这样会延长机器的使用寿命和能确保机器正常运转,确保生产的正常进行。
作者简介:张国辉,中国石油吉林石化分公司
电石厂工程师。
李世杰,中国石油吉林石化分公司电子商务部工程师。
摘要:介绍了摆动活塞式空气压缩机的基本结构和工作原理,对该类压缩机的分类、特点、基本结构和原则、压缩机的安装、试车与调整。
并提出了改进方案和压缩机的日常维护措施。
对其提高压缩机的可靠性并扩大其应用领域有重要意义。
关键词:活塞式压缩机;基本原则;总体设计。