第2章容积式压缩机
容积式压缩机技术手册pdf
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容积式压缩机技术手册是压缩机行业中非常重要的一本资料，本文将从以下几个方面进行讨论：容积式压缩机的原理、构成和工作流程以及特点和使用注意事项等方面。
一、容积式压缩机的原理
容积式压缩机的原理是利用压缩机中的腔室来压缩空气，这种腔室是由活塞和缸体构成的。
当活塞顶部升起时，腔室会扩大，空气通过进气阀进入腔室；当活塞下降时，腔室会缩小，空气被压缩并通过出气阀流出腔室。
二、容积式压缩机的构成和工作流程
容积式压缩机主要由气缸、活塞、进气阀、出气阀、曲轴、连杆和减震装置等构成。
工作流程分为四个步骤：
第一步：活塞向上运动，缸体容积增大，压缩机吸入空气；
第二步：活塞向下运动，缸体容积减小，空气被压缩；
第三步：压缩结束，活塞再次向上运动，压缩机吸入空气；
第四步：活塞再次向下运动，将压缩空气排出。
三、容积式压缩机的特点及使用注意事项
1.容积式压缩机的压缩比较低，适合中低压力的空气压缩，不适合高压力的压缩。
2.容积式压缩机的密封性能较差，在高速运转的情况下容易出现泄漏。
3.容积式压缩机需要更多的维护，经常检查活塞、进气阀和出气阀的状态，并定期更换润滑油。
4.在使用容积式压缩机时，需要注意不要过度压缩，否则会导致设备故障和安全隐患。
总之，容积式压缩机是一种常见的空气压缩机，具有一定的优点和缺点。
通过对容积式压缩机的原理、构成和工作流程以及特点和使
用注意事项的了解，我们可以更好地维护和使用压缩机，确保设备运行稳定、安全。
容积式压缩机
② 气流流经 进、排气阀 和 管道 时的摩擦损失（压力损失） △ 进气过程中： 气缸压力 ＜ 进气管道 中 名义进气压力p1 实际进气过程始点：d点 非 4点 △ 排气过程中： 排气压力 ＞ 排气管道 中 名义排气压力p2 实际排气过程始点：b点 非 2点
③ 循环过程中的 热量传递 吸入 过程 — 气体被 加热 排出 过程 — 气体 放热
p1
影响因素：进气阀 关闭时的弹簧力； 进气导管 中的压力波动。 进气阀关闭时的弹簧力：气阀弹簧力设计正确，进气压力接近大 气压 时，第一级λp = 0.95～0.98，其余 各级λp = 0.9８～1.0。 进气导管中的压力波动：决定于进气终了时进入气缸气流压力波 的 相位 和 波幅 的大小： 波峰，增压， pa ＞ p1；反之 pa ＜ p1。
压缩 过程 —
吸热（开始） → 绝热 → 放热
膨胀 过程 — 放热→ 绝热→ 吸热
④ 密封 密封部位：△ 气阀 — 气缸 与 进、排气系统之间 △ 活塞环 — 活塞 与 气缸之间 △ 填料 — 活塞杆通过气缸的部分（Fig.2-1 ⑨） 高压区→低压区泄漏 → 压缩 和 膨胀 过程 较平坦。
⑤ 进、排气系统相对较小 的容积 → 进气时压力↓，排气时压力↑ 一般与 ②摩擦项 合算。（Fig.2-21 at page 26） ⑥ 实际气体与理想气体的差别 状态方程： pV ZmRT Z — 压缩性系数， 与气体性质、压力、温度有关。
p2
p1
膨胀过程方程： p2V p1 V0 V1
n 0
n
p2
1 p2 n 由此可得： V1 V0 1 p1
1 1 p2 n V0 1 n 1 代入得：V 1 1 p1 Vh
第二章容积式压缩机_2
参考书: 1. 《工程热力学》 2. 《活塞式压缩机》—西安交通大学 郁永章
2.1.2 压缩机级的理论循环
假设： 工作腔内无余隙容积，汽缸内气体全部排净； 气体通过进、排气阀时无压力损失，且没有压力波
动，无热交换，吸气和排气为定值； 压缩过程和排气过程气体无泄漏； 压缩气体为理想气体，压缩过程指数为定值；压缩
pV p1V1 p2V2 MRT1 MRT2
wi
V p1 V1 p
V
p1 p
V1
循环指示功Wi
Wi
p2 Vdp
p1
J
p
3
Wi dp
4 0
2
v
1
v
v
等温过程的指示功：
Wi
p2 Vdp
p1
p2 p1V1dp p p1
Wi
p1V1 ln
p2 p1
J
p1 , p2 进、排气压力， pa V1 ,V2 进气体积、排出体积，m3
气缸盖端面与活塞端面所 留必要的安全间隙而形成的 容积；
进气、排气阀与气缸相 联通部分的容积；
第一道活塞环到活塞顶 部在活塞与气缸的径向间隙 间形成的环状容积。
余隙容积大小
*活塞端面与汽缸盖的 间隙 Vc1= 2~3 mm
*活塞侧面与第一道活 塞环之间 Vc2 =0.5~1mm
余隙容积的影响
* 余隙容积存在使得吸气过程推 迟，吸气量减少，因而压缩机 的排气量减少。压缩机的生产 能力下降；
p1V1
p2 p1
k
1
J
（3）多变过程
非等温、非绝热下的相对较实际的压缩过程。
多变压缩过程方程式： p
《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。
容积式压缩机原理与结构设计
容积式压缩机原理与结构设计容积式压缩机，这个名字听上去有点高大上，但其实它就像我们日常生活中那个默默无闻的好帮手。
想想看，咱们的冰箱、空调，甚至汽车里的空调系统，都是离不开它的。
说到这里，有没有想过这些设备是怎么工作的呢？就让咱们一起来扒一扒容积式压缩机的原理和结构设计吧。
容积式压缩机的工作原理就像是你在挤牙膏。
挤牙膏的时候，想象一下，你用力挤的时候，牙膏就被压缩在管子里，然后咕噜咕噜地冒出来。
容积式压缩机也是类似的道理。
它通过一个叫“气缸”的地方，把气体吸进来，再用活塞或者转子把这些气体压缩到更小的空间里，最后再把它推出去。
这种方式就像是把气体捏得紧紧的，嘿，真是个聪明的设计。
说到结构设计，那就有趣多了。
容积式压缩机的心脏部分就是那个气缸，里面的活塞像个调皮的孩子，来回上下运动。
每当活塞往下移动，气体就被吸进来；而当它往上运动时，气体又被压缩得紧紧的。
这里有个小秘密，活塞的运动可不是随心所欲，它得靠一个叫“曲轴”的东西来驱动。
曲轴就像是指挥家，指挥着活塞舞动，哇，想想都觉得厉害。
容积式压缩机还有不同的类型。
比如说，往复式压缩机就像是咱们的活塞兄弟，适合高压和小流量的场合。
而螺杆式压缩机则像是两个温柔的舞者，慢慢地转动，把气体压缩得又快又稳。
这些不同的类型各有千秋，就像各家餐馆都有自己的拿手菜，任君挑选。
再说说它的优缺点吧。
优点方面，容积式压缩机在小流量的情况下效率特别高，简直就是“节约”的代表。
它的结构相对简单，维护也方便。
可别小看这一点，咱们可不想为了修理一台机器而花费大把的时间和金钱。
不过，坏处也是有的，像是噪音和震动，有时候让人觉得像是在“打战”，要是你在家里用，可能会影响到邻居的安宁。
说到这里，不得不提的是，容积式压缩机的应用可广泛了。
从工业生产到家用电器，都是它的舞台。
想象一下，没有它，咱们的食物可怎么保存？冰淇淋又怎么会变得这么美味？甚至连汽车的动力系统里，容积式压缩机也扮演着重要的角色。
2.容积式压缩机(2.2节)
§2.2.1压缩机的热力性能和计算
各关系见图2-23：
§2.2.1压缩机的热力性能和计算
④工作容积
第1级：
第i级：
qV p1 Tsi i ci Z si Vsi n psi T1 Vi Z s1
（2-38）
§2.2.1压缩机的热力性能和计算
2.2.1.5 功率和效率
一. 功率
• 轴功—压缩机消耗功，包括：
①等温指示效率：理论等温循环指示功与 实际循环指示功之比。 ②绝热指示效率：理论绝热循环指示功与 实际循环指示功之比。
③等温轴效率：理论等温循环指示功与轴
功之比。
④绝热轴效率：理论绝热循环指示功与轴
功之比。
§2.2往复压缩机热力性能和动力性能
§2.2.2压缩机的动力性能和计算
内容：
• 作用力的分析 • 惯性力、惯性力矩的平衡 • 驱动力矩、阻力矩的平衡（即飞轮矩的确定）
第二级进口总体积：
p T ps 2 p psa1 ps1 Ts 2 ps 2 V2 V1 s1 s 2 s1 ps 2 Ts1 ps 2 psa 2 ps1 ps 2 Ts1 ps 2 psa 2 ps1 psa1 Ts 2 ps 2 psa 2 Ts1
（2-29）
其中 ：V 1 -容积效率
§2.2.1压缩机的热力性能和计算
2.2.1.4 压缩机热力分析和计算
①析水系数λφ
定义：压缩机第i级吸入的析出水分后的湿饱和
气体体积折算至第一级状态下的数值，与
第一级实际吸入的容积之比。
注释：表示某级前因水蒸气凝析造成的气体体积
损失的程度。
§2.2.1压缩机的热力性能和计算
过程流体机械讲稿
《过程流体机械》课程讲义课程基本信息1．课程中文名称：过程流体机械2．课程英文名称：Process Liquid Machine3．适用专业：过程装备与控制工程专业4．总学时：48学时（其中理论48学时）5．总学分：1.5学分6．课程编码：0503040087．课程类别：专业必修课8．编制日期：2012年2月主讲人：王红教材：《过程流体机械》姜培正主编化学工业出版社,2001.8主讲内容：1.绪论1.1专业概述，流体机械分类1.2过程流体机械用途、发展趋势1.3气体性质和热力过程2.容积式压缩机2.1 容积式压缩机分类、工作原理、结构2.2 往复活塞式压缩机的热力性能、功、功率2.3 动力性能、惯性力平衡，其它容积式压缩机3.离心压缩机3.1 离心压缩机结构、工作原理、特点3.2 叶轮式机械热力性能，欧拉方程、能量方程、伯努利方程3.3 级内能量损失，功率及效率3.4 性能、调节与控制3.5 相似理论及应用、离心压缩机选型4.泵4.1 泵的分类、特点、结构、工作原理4.2 泵叶轮上能量计算、伯努利方程应用4.3 离心泵的吸入特性、气蚀原理、相似理论4.4 其他泵类结构、工作原理、选泵5.离心机5.1 介质的分类、分离原理5.2 过滤式离心机和沉降式离心机、分离机结构、原理5.3 过滤机与压滤设备，各类机型选择第一次课（2学时）第一章绪论（1）(Introduction)讲述过程流体机械的在生产过程中的地位、流体机械的分类、流体机械的用途、流体机械的发展趋势以及流体机械的控制和故障诊断方法等。
1.1 过程流体机械的相关概念1.1.1讲述什么是过程工业(Process Industry)过程工业是以流程性物料为主要处理对象、完成各种过程或其中某些过程的工业生产的总称。
过程工业遍及几乎所有现代工业生产领域。
工业特点：大型化、管道化、连续化、快速化、自动化。
生产效率高、成本低、节能环保、安全可靠、控制先进、人员少。
容积式压缩机流量测量方法
容积式压缩机流量测量方法一、容积式压缩机流量测量原理容积式压缩机是利用活塞或螺杆等工作元件对气体进行压缩的设备。
在容积式压缩机中，压缩机流量是指单位时间内通过压缩机的气体体积。
因此，测量容积式压缩机流量的方法就是测量单位时间内通过压缩机的气体体积。
1. 转速法转速法是一种常用的容积式压缩机流量测量方法。
通过测量压缩机的转速和气缸的容积，可以计算出单位时间内通过压缩机的气体体积。
转速法的优点是测量简便、成本低廉，但精度相对较低。
2. 压缩机排气法压缩机排气法是一种通过测量压缩机排出的气体体积来确定流量的方法。
该方法通过在压缩机排气管道上安装流量计或利用排气时间和压缩机转速来测量气体体积。
压缩机排气法的优点是测量精度较高，但需要对压缩机进行改装，成本较高。
3. 压力差法压力差法是一种通过测量压缩机进出口处的压力差来确定流量的方法。
该方法利用流量计测量压缩机进出口处的压力差，并根据压差和其他参数计算出流量。
压力差法的优点是测量精度较高，但需要专用的流量计和压力传感器。
三、容积式压缩机流量测量的应用容积式压缩机流量测量方法广泛应用于工业领域。
例如，在空气压缩机中，测量流量可以用于监测压缩机的工作状态和性能，并进行能效评估和节能改造。
在石油化工、化学工程等领域，测量流量可以用于控制和调节压缩机的运行，确保生产过程的稳定性和安全性。
四、总结容积式压缩机流量测量方法是通过测量单位时间内通过压缩机的气体体积来确定流量的方法。
常用的测量方法包括转速法、压缩机排气法和压力差法。
这些方法各有优缺点，可以根据具体应用场景选择合适的方法。
容积式压缩机流量测量方法在工业领域有着广泛的应用，可以用于压缩机的性能监测、能效评估和流程控制等方面。
通过准确测量压缩机流量，可以提高生产过程的稳定性和安全性，实现能源的合理利用。
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？。
第二章 容积式压缩机_4
2.2.2 压缩机的动力性能
分析各种作用力及力矩， 目的：分析各种作用力及力矩，指导压缩机的结 构设计，及压缩机基础和减震设计, 构设计，及压缩机基础和减震设计, 保证压缩机 安全平稳运行
压缩机工作时，作用力有哪几种？ 压缩机工作时，作用力有哪几种？
（ （ （
1 2 3
压缩气体的作用力； ）压缩气体的作用力；
气体力的计算（ 气体力的计算（Fg）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Fg = pi ⋅ Ap pi — —汽缸内活塞两侧气体 压力差。（pa ) 压力差。 Ap — —活塞承压面积。（m 2 ) 活塞承压面积。
Fg
实际压缩过程：
Pd
p p'2 c p2 3 Wi p1 p'1 0
V0 △V1
b
2
△p2
p p'2 c p2 3
b
2
△p2
pi
Vs"
1
Wi p1 p'1 0
V0 △V1
pi
Vs"
1
4
a d Vs' Vh=Vs v
△p1
4
a d Vs' Vh=Vs v
△p1
1. 吸气过程 PS 3. 排气过程 Pd
2. 压缩过程 4.
Pi
PS
膨胀过程 Pi
气体力受力图：（以活塞杆受拉力为正）
Fg
180° ° 360° °
θ
Fg= piAp
排气量（容积流量） (３）排气量（容积流量）
排气量： 排气量：容积流量指单位时间内末级排出气体 qvd 换算到第一级进口状态的压力、温度时气体 换算到第一级进口状态的压力、 的容积值。 的容积值。 p T Z
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。
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
压缩机培训教材_
目录第一章、压缩机基础知识 (2)第二章、压缩机相关基础知识 (13)第三章、压缩机的常见故障、产生原因及消除方法 (24)第一章、压缩机基础知识一、压缩机及应用压缩机是一种输送气体并提高气体压力的机器。
气体经压缩机压缩后，以达到生产所需要的压力并输送到生产岗位上去。
它广泛地应用于国民经济各个领域，特别在石油化工生产中，已成为必不可少的关键设备。
二、压缩机的分类压缩机的种类及其结构型式很多，按工作原理可分为容积式压缩机和速度式压缩机两类。
其具体分类情况为：容积式压缩机是依靠压缩机工作容积的变化，使气体体积缩小，气体分子彼此接近，从而提高气体压力的机器。
此类压缩机又可分为往复式压缩机和回转式压缩机两类。
活塞式压缩机（见图1-1）是典型的往复式压缩机，它主要运用曲轴连杆机构，把电动机的旋转运动变为活塞的往复运动，从而使气缸工作容积周期性变化，来实现气体的吸进、压缩和排出的。
回转式压缩机是利用机内转子回转时产生容积变化来实现气体压缩和输送的。
根据结构型式不同，常见的有螺杆式压缩机（见图1-2）和滑片式压缩机。
速度式压缩机是依靠高速旋转的叶片与存在于叶道中的气体，在高速旋转下互相作用，将叶轮的机械能转变为气体的压力能，从而使气体压力提高的机器。
这类压缩机的主要型式有离心式压缩机。
图1-1 图 1-2各类压缩机的应用范围，见图1-3所示。
从图中可以看出：活塞式压缩机适用于中、小输气量，排气压力可由低压至超高压，回转式压缩机适用于中、小输气量，中、低压的情况，速度式压缩机适用于大输气量，中、低压的情况。
图 1-3 各类压缩机的应用范围第二节活塞式压缩机一、活塞式压缩机的基本结构与工作原理(一)基本结构活塞式压缩机主要由传动部件、工作部件和机体等三部分构成。
无十字头的活塞式压缩机结构如图2-1所示.其传动机构为曲柄连杆机构，主要由曲曲轴、连杆等组成，由电动机带动曲轴旋转，连杆的大头装在曲轴上，小头与活塞相连，因而曲轴带动连杆大头旋转，再通过连杆小头带动活塞在气缸中做往复运动；工作部件为气缸，进、排气阀，活塞组件等。
(完整word版)第2章 容积式压缩机习题(word文档良心出品)
第2章容积式压缩机一、填空题1．容积式压缩机按结构型式的不同分为（）和（）压缩机。
2．往复式压缩机由（）、（）、（）和（）四部分组成。
3．往复式压缩机的工作腔部分主要由（）、（）和（）构成。
4．活塞通过（）由传动部分驱动，活塞上设有（）以密封活塞与气缸的间隙。
5．（）用来密封活塞杆通过气缸的部位。
6．往复式压缩机的传动部分是把电动机的（）运动转化为活塞的（）运动。
7．往复式压缩机的传动部分一般由（）、（）和（）构成。
8．曲柄销与连杆（）相连，连杆（）通过十字头销与十字头相连，最后由十字头与（）相连接。
9．规定气体对活塞作功其值为（），活塞对气体作功其值为（）。
10．影响压力系数的主要因素一是吸气阀处于关闭状态时的（），另一个是进气管道中的（）。
11．温度系数的大小取决于进气过程中加给气体的热量，其值与（）及该级的（）有关。
12．如果气缸冷却良好，进气过程加入气体的热量（），则温度系数取值（）；传热温差大，造成实际气缸工作容积利用率（），温度系数取值（）。
13．泄漏系数表示（）、（）、（）以及管道、附属设备等因密封不严而产生的气体泄漏对气缸容积利用程度的影响。
14．泄漏系数取值与气缸的（）、气缸与活塞杆的（）、曲轴转速、气体压力的高低以及气体的性质有关。
15．采用多级压缩可以节省功的主要原因是进行（）。
16．理论上讲，级数越（），压缩气体所消耗的功就越（）等温循环所消耗的功。
17．压缩机的排气温度（），会使润滑油粘性降低，性能恶化或形成积炭等现象。
18．压缩机的级数越多，其结构越（），同时机械摩擦损失、流动阻力损失会（），设备投资费用也（），因此应合理选取级数。
19．大、中型压缩机级数的选择，一般以（）为原则。
小型移动压缩机，虽然也应注意节省功的消耗，但往往（）是主要矛盾。
因此级数选择多取决于每级允许的（）。
20．多级压缩过程中，常取各级压力比（），这样各级消耗的功（），而压缩机的总耗功（）。
21．在多级压缩机中，通常第一级压力比取（），以保证第一级有较高的（）。
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配总压力比t 等温指示效率最高，即各级压力比 z t
（其中z为压缩机级数）对于实际气体各级功耗相等 时，等温指示效率最高
2.2 往复压缩机热力和动力性能
2.2.1 压缩机的热力性能和计算 热力性能：是指排气压力、排气量、排气温度、及 功率和效率 动力性能：压缩机运行过程中各种力及力矩分析、 飞轮矩的确定及力和力矩的平衡 1. 排气压力和进、排气系统 (1) 排气压力 排气压力=排气系统压力+管路阻力 注：排气系统的压力由气体的供需量决定的，而排 气压力是由“背压”决定的。
2.2 压缩机的动力性能和计算 1.压缩机中的作用力
气体力 ：气缸内气体受活塞压缩时产生的作用力 惯性力 ：往复惯性力 I 旋转惯性力Ir 摩擦力 ：往复摩擦力Rs 旋转摩擦力Rr 2.机构学关系（见书上图2-24）
l
l
其中 rl 称为连杆比， 为曲 柄转角， 为连杆摆角。
3.机构运动质量等效 往复运动：活塞、活塞杆、十字头。其
3. 螺杆压缩机的冷却和调节
干式螺杆压缩机冷却的目的不是降低气体的温度， 是为了减小外壳和转子的热变形，保持压缩机的几何 尺寸和间隙不变。
螺杆压缩机通过滑阀调节气体吸入量，改变排量。
2.6.2 单螺杆压缩机
单螺杆压缩机只有一根螺杆，其螺杆同时与 几个星轮啮合 1.基本结构：螺杆、星轮、机壳
2.工作原理 螺杆螺纹被左右行星轮分隔成上下两个空间。
（4）补充余隙容积调节 增加余隙容积，使吸气量减少从而调节排气
量。 v Vs qv
2. 辅助系统
活塞式压缩机的辅助系统： 1.润滑系统
2.冷却系统 3.调节控制系统 4.气路系统
2.5 压缩机选型和结构实例
2. 结构参数选择 转速：影响压缩机重量与尺寸，耐久性和经济性。 活塞平均速度：影响耐久性和气阀。
第二章 容积式压缩机
2.1 往复压缩机基本构成和工作过程 2.2 往复压缩机热力性能和动力计算 2.3 往复压缩机气阀和密封 2.4 往复压缩机调节和其他附属系统 2.5 往复压缩机选型和结构实例 2.6 回转式压缩机
CONTENTS
目
录
2.1 往复压缩机基本构成和工作过程
2.1.1基本构成和工作原理
（3）实际循环指示功 实际压力比：
P2 P2 P2 P2(1 d) 1 d P1 P1 P1 P1(1 s) 1 s
s进气相对压力损失 d 排气相对压力损失
3. 多级压缩
多级压缩就是将气体的压缩过程分在若干级进
行并在每级之后将气体导入中间冷却器进行冷却。
(1)理由 a.节省压缩气体的指示功 b.降低排气温度 c.提高容积系数 d.降低活塞上的气体力 (2)级数的选择 (3)压力比的分配
力或弹簧甩出，与气缸形成不同的扇形气塞，随 着旋转，扇形气塞由大变小，实现吸气与排气过 程。
回转式压缩机特点：
预祝各位同学 考试顺利
质量集中在十字头 旋转运动：曲轴。质量集中在曲柄销
注：连杆作摆动，将质量分解到其两端点 A,B
A端作往复运动，B端作旋转运动。
飞轮的作用：解决驱动力矩与阻力矩不均 衡的问题，使压缩机转速均匀。
2.3 往复压缩机气阀和密封 1. 气阀组件 1.阀座 2.启闭元件（阀片） 3.弹簧 4升程限制器 气阀工作过程
1. 总体结构和组成 一般压缩机结构部件可分为三大部分：工作
腔部分，传动部分（曲轴、连杆、十字头）， 机身部分 2. 机构学原理和构成
3. 气缸基本形成和工作腔 （a）单作用 （b）双作用 （c、d）级差式
2.1.2 压缩机级的工作过程 被压缩气体进入工作腔内完成一次气体压
缩称为一级，每一级由进气、压缩、排气（理 论情况）等过程组成，完成一次过程称为一个 循环。 1. 级的理论循环
阀片颤振（弹簧力过 强）：时间截面减小， 阻力损失增大。
阀片滞后关闭（密封的形式： 节流密封、阻塞密封 2.密封的位置： a.活塞与气缸：活塞环密封 b.活塞杆与气缸：填料密封
活塞环（获得弹性力，自紧作用） a.直切口；b.搭切口；c.斜切口
2.4 往复压缩机调节和其他附属系统 1. 容积流2 量调节
qvnvs vp t l
（1）从驱动机构调节（转速调节） （2）从气体管路调节
a.进气节流（加节流阀）
p qv
b.进、排气管连通（旁路调节） l qv
c.截断进气口（压缩机空转，耗功较小）
（3）压开进气阀调节 控制气（进气阀气压控制结构）顶开进气
阀，增加气缸向进气管内泄露。
l Vs qv
.......
（2）实际循环级的进气量
吸气系数：s
Vs3 Vs
v p t
容积系数：
1
理想气体：v 1( m 1)
实际气体：v
1
(
Z
4
1 m
1)
Z3
Z 4 Z3 分别对应膨胀和排气终了的压缩系数
v对进气量影响最大， 和 最关键。m越大，膨胀
曲线越抖，吸气量越多，传热多，m变小趋于等温过
程。
注意五大假设
（1）理论循环级的进气量
Vs Ap s
（2）理论循环指示功
p2
Wi Vdp
p1
绝热过程：Wi
p1V 1
k [(
k 1
p
2
)
k 1 k
p1
1]
等温过程：Wi p1V 1ln p2
p1
m1
多变过程：Wi
p1v1
m m 1
p2 p1
m
1
2. 级的实际循环 （1）与理论循环的差别 a.汽缸有余隙容积 b.进、排气通道及气阀有阻力（压力损失） c.气体与汽缸各接触壁面间存在温差
活塞行程与一级缸径比： s / D1
排气量及转速相同时：
小，气缸尺寸短，活塞直径大，活塞力大，冷却差 相对余隙容积大。 大，影响气阀安装。
2.6 回转式压缩机
螺杆式（双螺杆）压缩机、单螺杆压缩机、滑片式 压缩机、漩涡式压缩机、液环压缩机、罗茨鼓风机 2.6.1 螺杆式压缩机 1.螺杆压缩机一般都是指双螺杆压缩机，它由一对阴、 阳螺杆构成。分为湿式（工作腔中喷入液体）和干式 （工作腔不喷液） 注：阴螺杆==气缸
阳螺杆==活塞
1.双螺杆压缩机性能
转子的长度和直径决定压缩机的排气量（流量） 和排气压力，转子越长，压力越高；转子直径越 大，流量越大，脉动较小。
欠压缩: pin pd
过压缩: pin pd
欠压缩与过压缩都会增加压缩耗功，当内外压 力比相等时，压缩机消耗的指示功最少。
2. 螺杆压缩机工作特性
(2)进、排气系统
压缩机的进、排气系统（根据进、排气系统是
否为有限容积分为四类）决定了压缩机的工作状态
和工作方式。
2. 排气温度和压缩终了温度
节流和散热
压缩终了
排气过程（温度较低）
n1
压缩机末级压缩终了气体温度：Td Ts n
n 1
压缩机末级排气温度：Td ' Ta ' n
注：排气温度过高，润滑油粘度降低，形成积碳及 气体含油成分增加；发生腐蚀，爆炸现象。
齿间容腔与吸入口相通，开始吸气，并沿螺旋上 升，当被行星轮分隔后，形成封闭容腔，螺纹旋 转，容腔减小，被压缩，最后排出。
2.6.3 滑片压缩机 滑片压缩机由气缸、转子和滑片组成。转子
偏心布置在气缸内，转子上开若干凹槽，其中装 有能径向自由滑动的滑片，相邻两滑片之间构成 基元容积。
工作原理 转子偏心安装，形成气缸空腔。滑片靠离心