空气压缩机设计

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某煤矿地面空气压缩机选型设计

某煤矿地面空气压缩机选型设计

****煤矿地面空气压缩机选型设计一、概况4L-20/8型空气压缩机在井下使用不符合相关规定和要求,现拟定将井下压风机房搬迁至地面,矿井共计8个掘进工作面,其中三个开拓掘进工作面,五个一般掘进工作面,两个采煤工作面,其中一个工作面采用气动工具作业。

二、风动工具使用情况一览表三、风动工具型号及耗气量四、矿井总耗气量计算∑×aQraqi×××=kini21+×+×××.1×=××6.32155.22)15.05.7.1(11510+×=.12+)5151518(=.12×1538m=503m i n)/(255.式中a:岩管路全长漏风系数;1a:机械磨损耗风量增加系数;2r:海拔高度修正系数;∑ni:同型号风动工具同时使用系数;qi:每台风动工具好风量;ki:风动工具同时使用系数;不同型号风动工具基本不同时工作,计算时取耗气量较大者。

五、空压机出口压力气管路全长3500mm,风动设备用气压力为0.5Mpa,最远气管路各段损失之和按每km损失0.04Mpa计算。

空压机出口压力:MpaPi p P p 64.05.304.05.0=×+=Δ+=式中:p p :风动工具用气压力; Pi Δ:3.5km 长气管路损耗气量; 六、 压风机选型根据计算,选用ML-250螺杆式空气压缩机1台,电机功率250kw ,电压6kv ,排气量49.2min /3m ;4L-20/8活塞式空气压缩机2台,每台电机功率132kw ,电压380V ,排气量21.5min /3m ,置于地面压风机房。

螺杆式空气压缩机和两台活塞式空气压缩机分别作为工作和备用(或检修)。

滑片式空气压缩机设计 - 毕设

滑片式空气压缩机设计 - 毕设
滑片机主要由机体、滑片、定子、转子、端盖等主要部件组成。转子在定子内偏心配置,具有一定的偏心距e,转子与两边端盖的支撑轴孔同心,与定子在几何上保持相切,然而在实际生产及结构中是以一定大小的圆弧进行重合并留有一定的间隙,转子与两边端盖的轴承同心间隙装配,可在孔中自由转动;壳体与大小端盖、定子外缘保持同心;轴承通过过盈配合紧固在大小端盖的轴承孔中;壳体、两边端盖、定子通过螺钉连接固定成一体;滑片置于滑片槽中,可自由滑动,这是滑片机的大致结构关系。
1.4.2意义
空气压缩机是工业现代化的基础产品,常说的电气与自动化里就有全气动的含义,而空气压缩机就是提供气源动力,是气动系统的核心设备机电引气源装置中的主体,它是将原动(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置,随着家用电器的飞速前进,滑片式空气压缩机更具优势的运用于微小型家用电器制冷方面,而滑片式空气压缩机的许多性能是传统空气压缩机所不能达的。与螺杆式空气压缩机相比较而言,滑片式空气压缩机具有能量损失少、能耗低、使用寿命长、维修方便、耗电量小、转速低、备件少、负荷小等一系列优点。目前人们对滑片式空气压缩机的机体、外壳等已经研究的有相当的透彻了,但是对于其重要的组成部分滑片、转子、定子、润滑密封等仍需更进一步的研究探索,以达到人们对产品质量更高层次的要求,从而满足更广大客服,拓展滑片机使用范围。滑片式空气压缩机有着高标准的选材、领先的集成化设计,通过这种设计使滑片式空气压缩机被誉为五星级的空气压缩机。加之其制造容易,结构简单,操作维修及保养方便,而现代科技对于空气压缩机的要求及性能已不可同日而语,传统的压缩机已经不能适应高效率、性能稳定、低噪音等一系列要求,故而未来的压缩机市场必定属于具有巨大潜力优势的滑片式空气压缩机。
图2-1 滑片机端面图

空气压缩机设计说明

空气压缩机设计说明

1引言毕业设计是学完所有课程后应用四年所学到的课本知识及课外的知识而进行的综合性、开放性的训练,是培养学生工程意识和创新能力的重要环节,也是考查学生四年学习成果的重要途径。

此次毕业设计的主要内容是通过对活塞式压缩机热力性能和动力性能的计算,完成压缩机的校核和选型工作。

通过近两个月的设计过程,对于我掌握过程流体机械选型基本方法、基本步骤和基本原则起到了明显的效果,达到了预期的训练目的。

同时,通过毕业设计环节,使我的计算机应用能力得到了提高,培养了我的设计能力和解决实际问题的能力。

毕业设计要求学生正确运用和查阅与本课题相关的设计标准、规范、手册、图册等技术资料,独立的进行理论计算、结构计算、绘制工程图样、编写设计说明书等。

掌握机械设计的基本要求、基本方法、基本步骤,为走向工作岗位打下坚实的基础。

V-0.17/8空气压缩机设计的主要任务是了解空气压缩机的基本原理与结构类型,着重了解和掌握活塞式空气压缩机的基本原理、组成结构、材料、制造加工工艺、冷却润滑方式等。

1.1设计参数题目:V-0.17/8空气压缩机设计排气压力=0.8MPa吸气压力Ps=0.1MPa排气量Q=0.17m3/min转速n=2840r/min1.2 空气压缩机的结构及工作原理空气压缩机是气源装置中的主体,它是将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置。

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。

本机属于容积式空气压缩机。

往复式空气压缩机主要有曲轴连杆活塞式、曲柄连杆活塞式和曲柄滑管式三种形式。

其主要由活塞、气缸、曲轴、连杆、吸气阀片和排气阀片等组成。

连杆小头主要通过活塞销与活塞相连,而连杆大头套在曲轴的曲轴柄部分,曲轴由带轮带动旋转,气缸顶部安装有阀板组件。

空气压缩机研发生产方案(一)

空气压缩机研发生产方案(一)

空气压缩机研发生产方案一、背景随着中国工业的不断发展,压缩机作为工业流程中的重要设备,其需求量也在逐渐增加。

然而,传统的空气压缩机在能源效率、噪音控制和排放方面存在一些问题,这使得产业结构改革和研发新型空气压缩机显得尤为重要。

二、工作原理我们所设计的空气压缩机是基于先进的涡旋原理,配合以高效的气动设计。

其主要由电机、减速器、涡旋气缸、控制系统等部分组成。

1.涡旋原理:此原理的核心在于利用空气的压缩性,通过改变气体的体积和压力来达到压缩空气的目的。

2.气动设计:通过优化气体的吸入和排出路径,减少空气流动的阻力,提高压缩效率。

3.电机与减速器:电机为涡旋气缸提供动力,减速器则将电机的转速降低,以适应空气压缩的需要。

4.控制系统:负责监控设备的运行状态,确保其稳定运行,并在出现问题时自动进行保护。

三、实施计划步骤1.市场调研与需求分析:深入了解当前市场的需求,以及同行业产品的优缺点。

2.产品设计与研发:基于调研结果,进行产品的初步设计。

3.样品制作与测试:制作样品,并进行严格的性能测试。

4.改进与优化:根据测试结果,对产品设计进行改进和优化。

5.量产准备:完成产品的最终设计,准备进入量产阶段。

6.市场推广与销售:制定市场推广策略,开展销售活动。

四、适用范围此款空气压缩机适用于各种工业领域,如石油化工、电力、制冷等,也可用于需要大量压缩空气的其他领域,如气动工具、呼吸空气等。

五、创新要点1.高效涡旋设计:通过优化涡旋形状和角度,提高了压缩效率。

2.低噪音设计:采取一系列降噪措施,使压缩机的运行噪音大大降低。

3.智能化控制系统:采用先进的物联网技术,实现远程监控和故障预警。

4.节能模式:在低负荷情况下,设备能够自动切换到节能模式,进一步降低能耗。

5.环保排放:优化排放设计,减少废气排放。

六、预期效果与收益1.提高压缩效率:预计压缩效率提高20%。

2.降低运营成本:预计运营成本降低15%。

3.增加销售收入:预计新增销售收入30%。

空气压缩机的设计

空气压缩机的设计

空气压缩机的设计空气压缩机是一种将空气压缩为高压气体的设备,通过增加气体分子的密度来提高气体压力。

它在各个领域都有广泛的应用,如工业生产、建筑工程、汽车制造等。

空气压缩机的设计需要考虑多个因素,包括工作压力、流量需求、可靠性、能效等。

在设计空气压缩机时,首先需确定工作压力。

根据不同的应用场景和使用需求,工作压力会有所不同。

确定了工作压力后,需要设计合适的气缸和体积,并选择合适的气缸数目以满足流量需求。

此外,还需考虑压缩比和排气温度的关系,以及对冷却系统的需求。

在设计空气压缩机时,还需要考虑其可靠性。

压缩机应具备较好的结构刚度和耐久性,以确保长时间的运行和稳定性。

同时,还需考虑到压缩机的维护和维修便捷性,以减少停机时间和维修成本。

能效是空气压缩机设计中的另一个重要因素。

能效的提高可以降低能源消耗和运行成本,符合环保和节能的要求。

在设计空气压缩机时,需要考虑节能技术的应用,如采用高效率的驱动系统、减少能量损失的设计、合理利用余热等。

另外,在设计空气压缩机时,还需考虑安全性。

空气压缩机的工作压力较高,操作时需加强安全保护措施,如设置安全阀、紧急停机装置等,以防止意外事故的发生。

最后,在设计空气压缩机时,还需考虑到其操作和控制系统。

操作系统应简单易用,控制系统应精确可靠。

压缩机的控制系统可以采用自动化控制,以实现更高的运行效率和稳定性。

综上所述,设计空气压缩机需要考虑多个因素,如工作压力、流量需求、可靠性、能效、安全性和操作控制等。

合理的设计可提高压缩机的性能和效率,满足不同应用场景的需求。

在设计过程中,还需充分考虑实际应用环境和客户需求,并采用现代化的设计理念和技术,以使空气压缩机达到最佳的设计效果。

压缩机毕业设计

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。

空压机设计规范

空压机设计规范

空压机设计规范主编部门:中华人民共和国机械电子工业部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1991年3月1日关于发布国家标准《压缩空气站设计规范》的通知(90)建标字第226号根据国家计委计综〔1986〕250号文通知的要求,由机械电子工业部会同有关部门共同修订的《压缩空气站设计规范》,已经有关部门会审。

现批准《压缩空气站设计规范》GBJ29—90为国家标准,自1991年3月1日起施行。

原《压缩空气站设计规范》TJ29—78同时废止。

本规范由机械电子工业部管理,其具体解释等工作由机械电子工业部第八设计研究院负责。

出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。

中华人民共和国建设部1990年5月10日修订说明本规范是根据国家计划委员会计综[1986]250号文的要求,由机械电子工业部负责主编,具体由机械电子工业部第八设计研究院会同有关单位共同对《压缩空气站设计规范》TJ29—78修订而成。

在修订过程中,规范组进行了广泛的调查研究,认真总结了原规范执行以来在设计和使用方面的经验,参考了国内外有关资料并进行了必要的测试工作。

最后,由我部会同有关部门审查定稿。

本规范共分九章和一个附录。

这次修订的主要内容是:增加了有关环保、节能、安全等方面的内容,新增了压缩空气的干燥、净化条文。

本规范执行过程中,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄我部第八设计研究院,并抄送我部建设司,以便今后修订时参考。

机械电子工业部1990年5月第一章总则第二章压缩空气站的布置第三章工艺系统第四章压缩空气站的组成和设备布置第五章建筑第六章电气、热工测量仪表和保护装置第七章给水和排水第八章采暖和通风第九章压缩空气管道附录本规范用词说明附加说明第一章总则第1.0.1条为了使压缩空气站设计,能够保证安全生产、保护环境、节约能源、努力改善劳动条件,做到技术先进和经济合理,特制订本规范。

第1.0.2条本规范适用于装有电力传动、工作压力小于或等于表压为0.8MPa,单机排气量小于或等于100/min的活塞空气压缩机和螺杆空气压缩机的新建、改建、扩建的压缩空气站和压缩空气管道的设计。

V型空气压缩机结构设计

V型空气压缩机结构设计

V型空气压缩机结构设计引言空气压缩机是一种将气体压缩为更高压力的机械设备。

V 型空气压缩机是一种常见的气体压缩机,其结构设计的合理与否直接影响其性能和使用寿命。

本文将介绍V型空气压缩机的结构设计原理和关键参数的选择。

1. V型空气压缩机的结构设计原理V型空气压缩机的结构设计原理基于两个关键点:气缸与活塞的组合以及双排列结构的设计。

1.1 气缸与活塞的组合V型空气压缩机通常采用双气缸结构,每个气缸内有一个活塞。

这样的设计可以使得压缩机的运转更加平稳,并且增加了气体的压缩效率。

气缸与活塞的组合需要考虑到互相之间的密封性和配合度,在设计过程中需要注意材料的选择和润滑方式的设计。

1.2 双排列结构的设计V型空气压缩机的两个气缸一般采用V字形排列,这种双排列结构可以利用机械力平衡和减振技术来降低振动和噪音。

同时,这种结构可以使得压缩机在空间利用上更加紧凑,减少占地面积。

2. V型空气压缩机的关键参数选择V型空气压缩机的关键参数主要包括气缸直径、冷却方式、压力比和功率等。

2.1 气缸直径的选择气缸直径的选择与压缩机的排气量和压力有关。

一般来说,较大的气缸直径可以增加压缩机的容积效率,但同时会增加制造成本和占地面积。

因此,在设计中需要综合考虑气缸直径与性能和经济性的平衡。

2.2 冷却方式的选择V型空气压缩机的气缸工作过程会产生大量的热量,因此需要选择合适的冷却方式来降低温度。

常见的冷却方式包括风冷和水冷两种。

风冷方式相对简单,但对于大功率压缩机来说,水冷方式更为高效和可靠。

2.3 压力比的选择压力比是指压缩机的排气压力与进气压力之比。

压力比越大,压缩机的压缩能力越强。

在设计中,需要根据具体的使用需求和工况条件来选择合适的压力比,以保证压缩机的工作效率和性能。

2.4 功率的选择压缩机的功率是指单位时间内所传递的功,是衡量压缩机工作能力的重要参数。

在设计中,需要根据所需压缩能力和效率来选择合适的功率,以确保压缩机的正常运行。

空气压缩机及压风管路设计

空气压缩机及压风管路设计

空压站就是压缩空气站,由空气压缩机、储气罐(分为一级、二级储气罐)、空气处理净化设备、冷干机组成。

压缩空气站在厂(矿)内的布置,应根据以下因素确定经技术经济方案。

靠近负荷中心;供电、供水合理;有扩建的可能性;避免靠近散发爆炸性、腐蚀性和有毒气体以及粉尘等有害物的场所,并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧;压缩空气站对有噪声、振动防护要求场所的间距,应符合国家现行的有关标准规范的规定。

摘要随着社会的全面发展和进步,空气压缩机因其独特的特点在很多方面得到应用,比如风动机械的驱动、压风自救等。

本课题空气压缩机及压风管路设计是根据煤炭工程学院机械工程系本科生(矿山机电方向)培养方案选题的。

内容包括螺杆式空压机的适用范围及研究目的、空压机在压风自救中的应用、国内外空压机的发展、空气压缩机的通则、系统流程、螺杆式空压机PLC电控系统的设计、空压机的选型及压风管路内径的选择、空压机房的布置及压风管路的设计。

关键词:空压机;压风管路; PLC;压风自救ABSTRACTWith the overall development and progress of society, because of its unique features air compressor to get applications in many areas, such as wind-driven machinery, self wind pressure and so on.The issue of air compressors and air pressure piping design training program is based on the topic of coal College of Engineering Department of Mechanical Engineering undergraduate (mine electromechanical direction). Including the scope and research purposes screw air compressor, air compressor used in air pressure, self-help in the development of domestic and international air compressor, air compressor General, system processes, electronically controlled screw compressor PLC system design, selection and pressure air compressor piping diameter selection, design layout and air pressure pipeline compressor room.Keywords: air compressor; the compressed air pipe; PLC; air pressure self-help目录1 概括 01.1使用范围及研究目的 01.2空压机在煤矿生产及安全救险中的应用 01.3国内外空压机的发展 (1)1.4矿用螺杆式空压机的特点 (1)2 空气压缩机的通则 (3)2.1螺杆式空压机简介 (3)2.2螺杆式空压机的构造及各零件功能 (3)2.3螺杆式空压机的工作原理(风冷) (6)3 系统流程 (10)3.1空气流程 (10)3.2润滑油流程 (11)3.3气路控制系统 (13)4 电控制系统 (15)4.1控制系统组成 (15)4.2微机控制器介绍 (16)4.3控制原理 (21)4.3PLC选型 (23)5 压风设备的选型设计 (24)5.1设计依据 (25)5.2供气量计算及压气机选型 (25)5.3压气管路内径选择 (27)5.4验算管道压力损失 (29)6 空压机及压气管路设计 (29)6.1空压机房选址及机房设计 (30)6.2压缩机的工艺系统 (31)6.3压缩机的保护 (32)6.4 压风管路设计 (32)参考文献 (33)致谢 (35)1 概括1.1使用范围及研究目的螺杆式空气压缩机是一种容积式空气压缩机,空气经过压缩机压缩,体积减小,压力升高,消耗外界做的功。

空气压缩机设计优秀开题报告 good

空气压缩机设计优秀开题报告 good

毕业设计开题报告毕业设计开题报告题目:2V-0.5/10型空气压缩机设计学生姓名:崔红飞学号: *********专业:过程装备与控制工程指导教师:任欧旭(讲师)2012年03月08日1 文献综述1.1引言压缩机是一种可用于压缩气体借以提高气体压力的流体机械,V型压缩机由于其独特设计十分受社会的青睐[1]。

随着国民经济的迅猛发展压缩机是使用更广,目前市场上通用的排气压力系列有0.4MPa、0.7 MPa、1.0 MPa、1.25 MPa、2.5MPa五档[2]。

由于其结构紧凑,体积和占地面积较小而应用广泛,尤其是在石油、天然气及船舶等行业中。

随着我国国民经济及综合实力的提高,压缩机的发展越来越强劲。

1.2压缩机的分类压缩机用途极为广泛,在各种不同使用条件下,所需的压力是多种多样的,所压送的介质也是不同的,根据不同的使用场合和使用对象的需求,压缩机的种类也很多。

压缩机可根据作用原理、按压送介质的种类、排气压力的大小、压缩机级数、容积流量和结构型式等进行分类[3]。

按作用原理分:容积式和速度式。

按压送的介质分类:空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机和氢气压缩机等。

按照排气压力的大小分类:低压(0.3~1.0)MPa、中压(1.0~10)MPa、高压(10~100)MPa及超高压(>100)MPa[4]。

按照压缩机级数分为:单级、两级和多级压缩机。

按结构型式的不同分类:容积型和速度型两种。

容积型又细分为:回转式(包括螺杆式、滑片式及转子式)和往复式(包括活塞式和隔膜式)。

速度型细分为:离心式、轴流式、喷射式以及旋涡式压缩机[5]。

其中活塞式压缩机作为应用广泛的一种压缩机,其结构型式可以按照不同的分类原则进行分类。

根据活塞在气缸中的作用方式分类,有单作用压缩机、双作用压缩机和级差式压缩机。

其中单作用压缩机指气缸内仅一端进行压缩循环;双作用压缩机是指气缸内两端都进行同一级次的压缩循环;而级差式压缩机是指气缸内一端或两端进行两个或两个以上不同级次的压缩循环。

MED无油往复式空气压缩机设计

MED无油往复式空气压缩机设计
1)在气体被压缩的过程中,有的气体(如 、 等)会对润滑油起腐蚀作用降低油的粘度,使得润滑油的性能下降,无法起到正常的润滑的作用。
2)由于气缸与活塞之间的高速摩擦,使得润滑油的应用越来越广泛,在压缩气体过程中,气体不可避免得与润滑油接触,同时温度又高,当工作介质为某些助燃气体时,很可能引起爆炸而发生事故。

MED无油往复式空气压缩机是一种符合医用要求的机器,它能将气体进行压缩来提高气体压力和实现输送气体的功能。设计针对小流量、低排量的往复式空气压缩机在医学领域中应用的研究与改进。旨在分析空压机在满足基本工作要求的前提下,更深入讨论医用空气压缩机对于特殊工作环境和条件所需要的工作特点与能力的设计。要满足诸多产业如医药卫生、医疗器械、科学研究设备、日常生活以及环境保护等都应该有更便捷、洁净的气体动力源。往复活塞式空气压缩机终究是压缩机产业的源头与压缩机设计根本。设计过程中,根据压缩机的容积流量、吸排气压力、压缩介质、使用要求等具体的技术参数和条件来对往复活塞式无油润滑空气压缩机进行分析与设计。设计工作重点在于压缩机的热力与动力的分析计算和主要零部件设计。其中,在零部件的结构设计上有所创新。
关键词:医用,微小型,往复式,无油润滑,空气压缩机
Abstract
MEDoil-freepiston-aircompressoris a machine which can compress gas to improve the pressure and conveying it.Also the machine should meet the medical requirements.The theme of thisGraduation Project Paperisto design a smallpiston-air compressorwhich is used inthe medical field in application and improvement.Aimed at the analysis of air compressor and more than the premise in meeting the basic requirement.In order to make further discussion ofmedical air compressor for special workingcondition likeenvironmentand conditions neededfor the work characteristics and the capability of design.In order tomeetmanyindustries such as medicine, medical equipment, scientific equipment, daily life and environmental protectioncareershould havemore convenient, clean gas sourceprovidedin.Andthepiston-air compressoris still thefountainhead andfoundation of air compressorindustryand designs.During the work of design,according to specific technical parameters and conditions like the suction of compressor,the pressure of absorbing andexhausting,volume flow rate,the compressed medium,use requirements to analysis and design theoil-freepiston-aircompressor.This design focuses on the thermodynamic and dynamic analysis and design and the design of the mian parts.Among them,the structural design of the components has innovation.

空压机毕业设计

空压机毕业设计

空压机毕业设计一、绪论空压机作为工业领域中常用的设备之一,扮演着将空气压缩为高压气体的重要角色。

本文将围绕空压机的结构设计、性能优化和节能降耗等方面展开研究,旨在通过毕业设计来探讨空压机的改进与提升。

二、空压机结构设计1. 压缩机部分压缩机是空压机的核心部件,负责将大气中的空气通过机械装置将其压缩成高压气体。

在设计过程中,需考虑压缩机的类型选择、叶轮设计、密封性能等因素。

2. 冷却系统冷却系统是空压机中重要的辅助设备,对于排放的高温气体进行有效降温,提高工作效率。

在设计时,应考虑冷却系统的散热效果、冷却介质的选择等问题。

3. 控制系统空压机的控制系统决定了其工作参数以及自动化程度。

设计时需要充分考虑控制系统的稳定性和可靠性,确保设备的正常运行。

三、空压机性能优化1. 提高压缩效率通过优化叶轮设计、提高排气温度、减小内部漏气等措施,提高空压机的压缩效率,降低能耗。

2. 降低噪音污染通过优化结构设计、增加减震装置等方法,降低空压机在工作时产生的噪音,改善工作环境。

3. 提高设备稳定性考虑到空压机在工作中需要长时间连续运行,需设计稳定可靠的传动装置和安全控制系统,降低故障率,延长使用寿命。

四、空压机节能降耗1. 排气温度回收将排气过程中产生的热能通过热交换器回收利用,降低空压机的能耗。

2. 循环利用废气设计合理的气路系统,将一部分废气重新引入压缩机进行再压缩,提高系统效率。

3. 优化运行参数通过监测系统运行数据,合理调整空压机的运行参数,降低不必要的能量消耗。

五、结语通过对空压机的结构设计、性能优化和节能降耗等方面进行深入研究,可以不断提升空压机的工作效率和使用寿命,为工业生产提供更加稳定、高效的气体压缩设备。

希望本文所述内容能够为相关领域的研究者和工程师提供一定的参考和借鉴价值。

空气压缩机课程设计

空气压缩机课程设计

空气压缩机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解空气压缩机的原理与结构,掌握其主要部件的功能及工作过程。

2. 学生能够掌握空气压缩机的分类及适用场合,了解不同类型压缩机的优缺点。

3. 学生能够掌握空气压缩机相关的基本概念,如压力、容积、功率等。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决空气压缩机在实际应用中遇到的问题。

2. 学生能够通过实际操作,熟练掌握空气压缩机的使用、维护及安全操作规程。

3. 学生能够运用图表、数据等工具,对空气压缩机的性能进行评价和分析。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械工程领域的兴趣,激发他们探索科学技术的热情。

2. 培养学生的团队协作意识,使他们学会在合作中解决问题,共同完成任务。

3. 培养学生关注环保、节能意识,让他们认识到空气压缩机在节能减排方面的重要性。

本课程针对初中年级学生,结合学生年龄特点,注重理论知识与实践操作的相结合。

在教学过程中,充分考虑学生的认知水平、兴趣和需求,采用生动形象的教学方法,激发学生的学习兴趣。

通过本课程的学习,使学生不仅掌握空气压缩机的相关知识,还能提高他们的实践操作能力、分析解决问题的能力,以及团队协作能力。

同时,注重培养学生的环保意识,使他们成为具有社会责任感的新时代青年。

二、教学内容1. 空气压缩机原理与结构- 压缩机基本概念及工作原理- 空气压缩机主要部件及其功能- 不同类型空气压缩机的结构特点2. 空气压缩机的分类与适用场合- 按照工作原理和结构分类- 各类型空气压缩机的优缺点- 空气压缩机适用场合及选择方法3. 空气压缩机性能参数- 压力、容积、功率等基本概念- 性能参数的测量与计算方法- 性能曲线及性能评价4. 空气压缩机的使用与维护- 操作规程及安全注意事项- 常见故障及其排除方法- 维护保养方法及周期5. 实践操作- 空气压缩机拆装与组装- 空气压缩机性能测试- 故障排查与维护保养操作教学内容依据课程目标,结合教材相关章节进行组织。

机械毕业设计论文螺旋蜗杆空气压缩机的设计

机械毕业设计论文螺旋蜗杆空气压缩机的设计

螺旋蜗杆空气压缩机的设计摘要空气压缩机是各种工厂、筑路、矿山及建筑等行业的必备设备,用于提供一定压强的压缩气体。

其中,螺杆式压缩机因可靠性能较强、动力平衡性好,操作简单、容易维修的特点,应用范围最广。

因此,对螺旋蜗杆式空气压缩机的研究与开发具有特别的意义,本课题主要是对螺旋蜗杆式空气压缩机的机械机构设计。

转子型线采用单边不对称摆线-销齿圆弧型型线,所用阴、阳转子齿数比为6:4。

设计新型转子型线可以增加螺旋蜗杆空气压缩机的机械结构性能,其操作方法是让接触线的长度、泄漏三角形面积和封闭间隙容积三者进行优化设计。

其中压缩机的转子型线的计算、几何特性和受力分析是本次设计的重点研究对象。

关键词:螺旋蜗杆空气压缩机;转子型线设计;啮合线;机械性能AbstractAir compressor is the necessary equipment in various factories, roads, mines and construction industries. It is used to supply compressed gases with a certain pressure. Among them, screw compressor because of high reliability, good dynamic balance, simple operation, easy maintenance and other characteristics, the most widely used. Therefore, the research and development of spiral worm air compressor is of great significance. The subject of this paper is to study the mechanical mechanism design of worm screw air compressor. The rotor profile adopts one side asymmetric cycloid pin shaped arc profile, and the ratio of the teeth ratio of the negative and positive rotor is 6:4. The design of a new type of Rotor line can improve the mechanical performance of the spiral worm air compressor. The method is to optimize the length of the contact wire, the leakage triangle area and the closed clearance volume of three. Among them, the compressor rotor profile design, geometric characteristics and force analysis are the key research objects of this design.Keywords:Spiral worm air compresso;Rotor profile design;Meshing line;Mechanical property目录绪论 (1)1 空气压缩机概述 (1)1.1 空气压缩机的概念及用途 (1)1.1.1空气压缩机概念 (1)1.1.2空气压缩机工作原理 (1)1.2 空气压缩机的分类 (2)2 选题背景 (2)2.1 研究螺旋蜗杆压缩机的目的与意义 (2)2.2 螺杆压缩机的特点和应用前景 (3)2.2.1螺杆压缩机的特点 (3)2.2.2螺旋蜗杆压缩机的应用前景 (4)2.3 国内外螺旋蜗杆压缩机的研究进展 (5)3 螺旋蜗杆压缩机基本结构和工作原理 (6)3.1 基本结构 (6)3.2 工作原理 (7)3.3工作流程 (8)4 螺旋蜗杆空气压缩机设计方案 (9)4.1 研究目标 (9)4.2 螺旋蜗杆空气压缩机的总体设计方案 (10)4.3 螺旋蜗杆空气压缩机的研究方向 (10)5 螺旋蜗杆空气压缩机基本参数和尺寸的设计计算 (11)5.1 转子型线理论和设计 (11)5.1.1转子型线要素 (11)5.1.2转子型线设计原则 (13)5.2 螺旋蜗杆空气压缩机转子螺杆尺寸的设计计算 (13)5.2.1型线及啮合线方程推导 (13)5.2.2螺杆转子型线设计 (15)5.2.3转子尺寸设计计算 (17)5.3 阴、阳螺杆转子型线方程及啮合线方程 (19)6 几何特性 (26)6.1 齿间面积 (26)6.2 齿间容积和变化过程 (27)6.2.1齿间容积 (27)6.2.2齿间容积的变化 (27)6.3 扭角系数及内容积比 (29)6.3.1扭角系数 (29) (30)6.3.2内容积比V7 双螺杆转子的受力分析 (31)7.1 坐标系的建立 (31)7.2 平面图形的静力矩和重心 (32)7.3作用在转子上的径向力 (33)7.4作用在转子上的轴向力 (33)8 主要零部件的设计与选型 (34)8.1 吸排气孔口的设计 (34)8.1.1吸气孔口 (35)8.1.2排气孔口 (35)8.2 壳体部分的设计 (36)8.3 轴承和密封的选型和设计 (36)8.3.1轴承的选型 (36)8.3.2密封方式的设计 (37)总结 (38)谢辞 (40)参考文献 (41)绪论螺旋蜗杆式空气压缩机是回转式压缩机的一种。

空气压缩机设计毕业设计

空气压缩机设计毕业设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

空气压缩机设计范文

空气压缩机设计范文

空气压缩机设计范文
首先,了解空气压缩机的工作原理对设计非常重要。

一种常见的工作原理是螺杆压缩机。

螺杆压缩机利用螺杆两侧的转动运动来压缩空气。

设计螺杆压缩机时,需要确定螺杆的尺寸、螺杆间隙和螺杆速度等参数,以实现有效的压缩。

其次,空气压缩机的性能参数也是设计的重要考虑因素。

性能参数包括压缩比、排气量、功率和效率等。

在设计中,需要根据实际需求确定这些参数。

例如,对于一些应用,可能需要高压力的压缩机,而对于其他应用,可能更关注压缩机的排气量和能效。

在结构设计方面,需要考虑空气压缩机的外形、内部组件和材料选择等。

外形设计要考虑机器的紧凑性和易于安装的特点。

内部组件设计包括螺杆、轴承和密封件等。

这些组件需要选择高质量材料,并且要考虑到其耐磨性和耐高温性能。

此外,空气压缩机还需要配备相应的控制系统。

控制系统可以监测和控制压缩机的运行状态,包括温度、压力和转速等参数。

控制系统还可以根据实际需求自动调整压缩机的工作状态,以提高整体性能和能效。

另外,为了确保空气压缩机的安全性和可靠性,还需考虑一些辅助设计。

例如,添加冷却系统可以控制机器的温度,以避免过热。

定期维护和保养也是确保压缩机长时间正常运行的重要因素。

综上所述,设计空气压缩机需要考虑多个因素,包括工作原理、性能参数、结构设计和控制系统等。

通过科学的设计和合适的材料选择,可以实现高性能、高效率和可靠的空气压缩机。

小型医用空气压缩机系统结构设计与应用

小型医用空气压缩机系统结构设计与应用

小型医用空气压缩机系统结构设计与应用随着医疗技术的不断发展,医疗设备也在不断地更新换代,小型医用空气压缩机作为医疗设备中常见的一种设备,其系统结构设计和应用也越来越受到人们的关注。

本文将主要探讨小型医用空气压缩机系统结构设计与应用的相关内容。

一、系统结构设计小型医用空气压缩机通常由压缩机、冷却器、储气罐、干燥机、过滤器、气体管理系统等组成。

1.压缩机压缩机是整个系统的核心部件,它主要负责将大气中的空气通过机械运动压缩成高压气体,以满足医院内的各种医用设备对气源的需求。

常见的压缩机类型有往复式压缩机、螺杆式压缩机等。

在医用空气压缩机中,通常会选择螺杆式压缩机,因为其运转稳定、噪音小、寿命长等优点。

2.冷却器由于压缩机在工作过程中会产生大量的热量,因此需要配备冷却器进行散热。

冷却器采用的散热方式通常有空气冷却和水冷却两种。

在医用空气压缩机系统中,为了确保空气的洁净度和新鲜度,一般会选择空气冷却方式,减少水分对系统的影响。

3.储气罐储气罐是用来暂时存储压缩机产生的气体,平稳供应给医用设备。

储气罐的设计需要考虑到气体的储存容量和压力,以及对气体的过滤、净化等。

储气罐还需要具备自动排水功能,及时将储存的水分和杂质排出。

4.干燥机由于大气中的空气会含有大量的水分和杂质,需要经过干燥处理才能供给医用设备使用。

干燥机通常采用吸附干燥法、冷冻干燥法等,对气体中的水分、油分、微粒等进行过滤和净化,以保证供给医用设备的气体达到洁净、安全的要求。

5.过滤器过滤器是对气体中的固体颗粒、液体颗粒、微生物等进行过滤和净化的设备,保证供给医用设备的气体清洁、新鲜。

过滤器根据过滤要求和场景的不同,通常包括粗过滤器、精密过滤器、高效过滤器等不同类型。

6.气体管理系统气体管理系统是用来控制和监测整个医用空气压缩机系统的运行状态和气体质量的系统。

包括压力传感器、温度传感器、润滑系统、自动控制系统等。

这些系统可以对压缩机的运转状态、储气罐的气体压力、冷却器的散热效果等进行实时监测,并可以实现对系统的自动控制和调节。

空气压缩机课程设计

空气压缩机课程设计

过程流体机械课程设计院系:指导老师:目录1 课程设计任务 (3)1.已知数据 (3)2.课程设计任务及要求 (4)2 热力计算 (5)1.初步确定压力比及各级名义压力 (5)2.初步计算各级排气温度 (5)3.计算各级排气系数 (6)4.计算各级凝析系数及抽加气系数 (8)5.初步计算各级气缸行程容积 (8)6.确定活塞杆直径 (9)7.计算各级气缸直径 (10)8.实际行程容积及各级名义压力 (10)9.计算缸内实际压力 (12)10.计算各级实际排气温度 (13)11.缸内最大实际气体力并核算活塞杆直径 (13)12.复算排气量 (15)13.计算功率,选取电机 (15)14.热力计算结果数据 (16)3 动力计算 (18)1.第Ⅰ级缸解析法 (18)2.第Ⅰ级缸图解法 (28)3.第Ⅱ级缸解析法 (31)4.第Ⅱ级缸图解法 (40)4 零部件设计 (44)1 课程设计任务1.已知数据1.1结构型式3L-10/8空气压缩机的结构型式为二列二级双缸双作用L型压缩机1.2工艺参数Ⅰ级名义吸气压力:P1I =0.1MPa(绝),吸气温度T1I=40℃Ⅱ级名义排气压力:P2II =0.9MPa(绝),吸入温度T2II=50℃排气量(Ⅰ级吸入状态):V d =10 m3/min 空气相对湿度: φ=0.81.3结构参数活塞行程: S=2r=200mm电机转速: n=450r/min活塞杆直径: d=35mm气缸直径:Ⅰ级,DI =300mm ;Ⅱ级,DII=180mm ;相对余隙容积:α1=0.095,αII=0.098;电动机:JR115-6型,75KW;电动机与压缩机的联接:三角带传动;连杆长度:l=400mm;运动部件质量(kg):见表2-1表2-1 运动部件质量2.课程设计任务及要求a. 热力计算:包括压力比分配,气缸直径,排气量,功率,各级排气温度,缸内实际压力等。

b.动力计算:作运动规律曲线图,计算气体力,惯性力,摩擦力,活塞力,切向力,法向力,作切向力图,求飞轮矩,分析动力平衡性能。

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1引言毕业设计是学完所有课程后应用四年所学到的课本知识及课外的知识而进行的综合性、开放性的训练,是培养学生工程意识和创新能力的重要环节,也是考查学生四年学习成果的重要途径。

此次毕业设计的主要内容是通过对活塞式压缩机热力性能和动力性能的计算,完成压缩机的校核和选型工作。

通过近两个月的设计过程,对于我掌握过程流体机械选型基本方法、基本步骤和基本原则起到了明显的效果,达到了预期的训练目的。

同时,通过毕业设计环节,使我的计算机应用能力得到了提高,培养了我的设计能力和解决实际问题的能力。

毕业设计要求学生正确运用和查阅与本课题相关的设计标准、规范、手册、图册等技术资料,独立的进行理论计算、结构计算、绘制工程图样、编写设计说明书等。

掌握机械设计的基本要求、基本方法、基本步骤,为走向工作岗位打下坚实的基础。

V-0.17/8空气压缩机设计的主要任务是了解空气压缩机的基本原理与结构类型,着重了解和掌握活塞式空气压缩机的基本原理、组成结构、材料、制造加工工艺、冷却润滑方式等。

1.1设计参数题目:V-0.17/8空气压缩机设计排气压力=0.8MPa吸气压力Ps=0.1MPa排气量Q=0.17m3/min转速n=2840r/min1.2 空气压缩机的结构及工作原理空气压缩机是气源装置中的主体,它是将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置,是压缩空气的气压发生装置。

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。

本机属于容积式空气压缩机。

往复式空气压缩机主要有曲轴连杆活塞式、曲柄连杆活塞式和曲柄滑管式三种形式。

其主要由活塞、气缸、曲轴、连杆、吸气阀片和排气阀片等组成。

连杆小头主要通过活塞销与活塞相连,而连杆大头套在曲轴的曲轴柄部分,曲轴由带轮带动旋转,气缸顶部安装有阀板组件。

活塞在气缸中主要通过做往复直线运动来完成对空气的压缩,而压缩机每完成一次对空气的压缩,需要经过压缩、排气、膨胀和吸气四个过程。

1 —排气阀2 —气缸3 —活塞4 —活塞杆5 —滑块6 —连杆7 —曲柄 8 —吸气阀 9 —阀门弹簧图1.1压缩机工作原理图当活塞式压缩机的曲轴旋转时,通过连杆的传动,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。

活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时,气缸内的工作容积逐渐增大,这时,气体即沿着进气管,推开进气阀而进入气缸,直到工作容积变到最大时为止,进气阀关闭;活塞式压缩机的活塞反向运动时,气缸内工作容积缩小,气体压力升高,当气缸内压力达到并略高于排气压力时,排气阀打开,气体排出气缸,直到活塞运动到极限位置为止,排气阀关闭。

当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时,上述过程重复出现。

总之,活塞式压缩机的曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程,即完成一个工作循环。

图1.2往复式压缩机的示意图及工作过程图1.2中的四个过程分别表示了压缩机工作中的四个过程。

到最低位置(称活塞的下止点)时,汽缸吸满气体。

而活塞转而向上,这时吸、排汽门都关闭,汽缸容积缩小,气体被压缩,一直压缩到排汽压力为止。

图中(b)为排汽过程:当压力达到一定值(大于排汽管内压力)时,排汽阀开启,活塞继续上移,气体排出,一直到活塞上移到最高位置(这位置称活塞的上止点)时,排汽结束。

图中(c)是余隙膨胀过程:为了防止活塞与吸排汽阀碰撞,活塞上移到上止点时,活塞与汽缸顶部之间留有一定间隙,称余隙。

当活塞转而向下运动时,排汽结束时留在余隙内的高压气体阻止吸汽阀开启,吸气不能开始。

这时余隙内的气体随着活塞下移而进行膨胀,一直膨胀到吸气压力以下时才结束。

图中之(d)是吸气过程:吸汽阀开启,随着活塞往下运动而吸汽,一直进行到活塞下移到活塞下止点为止。

1.3 活塞式压缩机特点优点: 1 、适用压力范围广,不论流量大小,均能达到所需压力; 2 、热效率高,单位耗电量少; 3 、适应性强,即排气范围较广,且不受压力高低影响,能适应较广阔的压力范围和制冷量要求; 4 、可维修性强; 5 、对材料要求低,多用普通钢铁材料,加工较容易,造价也较低廉; 6 、技术上较为成熟,生产使用上积累了丰富的经验; 7 、装置系统比较简单;缺点: 1 、转速不高,机器大而重; 2 、结构复杂,易损件多,维修量大; 3 、排气不连续,造成气流脉动; 4 、运转时有较大的震动。

随着工业的发展,活塞式压缩机的使用日趋广泛。

主要应用于采矿、冶金、石油、化工、机械、建筑等部门。

2空气压缩机热力计算2.1 热力计算的目的压缩机的热力计算是以热力学理论为基础,根据气体的压力、容积和温度之间存在的一定关系,结合压缩机具体的工作特性和使用要求进行的。

其目的是要求得最有利的热力参数(如各级的吸排气温度、压力和所耗功等)和适宜的主要结构尺寸(如活塞行程、气缸直径等)。

压缩机热力计算常用的方法有常规热力计算、工作过程的模拟计算和优化设计计算等。

本次课程设计采用常规热力计算方法。

常规热力计算是采用简化的热力学方程,根据已知压缩机吸入气体的热力参数(压力、温度、相对湿度等)、容积流量、排气压力及其他一些条件和使用中的一些要求,确定压缩级数、工作容积、转速、结构尺寸(如气缸直径、行程等)、多级压缩机的级间压力和温度、功率和效率等,这种计算即为设计性热力计算。

对压缩机的热力过程进行分析计算,这是设计压缩机时必须进行的。

压缩机结构型式与方案选择。

1.首先计算总压力比,选择级数,然后根据排气量、级数及压缩机用途等选择合理的结构型式及各级气缸的布置方案;2.确定各级压力比分配,初步估算排气温度;3.计算并确定各级的诸系数如:λv、λp、λT、λl、μ0和μφ等;4.计算各级行程容积及缸径;5.计算各列最大活塞力、功率及压缩机效率;6.确定驱动机功率并选定驱动机。

2.2活塞行程与气缸直径的确定根据往复式空气压缩机的实际工作情况,可以取活塞的相对余隙容积为:c=3%,膨胀指数m=1.4,压力比ε==8 则:容积系数:λv=(-1)=1-0.03(-1)=0.8975 (2-1)压力系数:λp=1-△Ps=1-×0.05=94% (2-2)式中△Ps/Ps是影响压力系数的主要因素,△Ps/Ps=0.050.30温度系数:考虑到排气压力较高,进气压力损失较大,机器运转速度高以及气缸不易冷却等因素,取λt=0.85泄露系数:λl=0.98容积效率:λ=λv λpλtλl=0.8975×0.94×0.85×0.98=0.7028 (2-3)气缸工作容积:===85.17(2-4)确定缸径D、行程S和工作容积:一般()=0.40.8,取0.7,由=D2S=D3得(2-5)D==5.38cm=53.8mm (2-6)选取实际缸径D=52mm活塞行程S=0.7D=0.7×52=36.4mm (2-7)所以压缩机的实际工作容积=D2S=×522×36.4=77.26cm32.3压缩机功率与效率计算2.3.1绝热压缩的指示功率=1.309××i×n Ps×S×D2××w(2-8)是吸排气过程中平均相对压力损失之和:式中δ0δ=+(2-9)0参考已有资料,取=0.115=0.2115,=988.70W则δ2.3.2理论绝热压缩功率=170摄氏度,取进气温度==25摄氏度,=273+25=298K,排气温度td=273+170=443KTd由≤工程热力学≥附录7得:进口状态下空气的焓值=300.43,压缩终了的焓值446.83压缩机进口处的比容:ν===0.855(2-10)输气系数λ=0.7028实际质量输气量=λ/ν=0.7028×3.66×/0.855=3.008×kg/s理论绝热压缩功率==440.37w (2-11)2.4功率计算指示功率==440.37/988.70=0.45 (2-12)摩擦功率取平均摩擦压力=0.3=0.3×===86.62w (2-13)理论容积输气量=in S/60=3.66×/s (2-14)轴功率==988.70+86.62=1075.32w (2-15)机械效率=/=988.70/1075.32=0.919 (2-16)轴效率==0.45×0.919=0.414 (2-17) 电效率取电动机的效率=0.85,电效率==0.414×0.85=0.352 (2-18) 电功率=/=440.37/0.352=1251.1w (2-19) 由此可选用功率为1500w的单相异步电动机作为它的动力。

3. 空气压缩机的动力计算3.1 曲柄连杆机构的运动关系动力计算是以往复压缩机的运动机构即曲柄连杆机构为主要研究对象,分析曲柄连杆机构的运动规律、受力情况以及对压缩机动力性能的影响。

这是压缩机总体结构设计,各零部件的强度、刚度计算以及压缩机基础设计的力学基础。

动力计算的任务是计算压缩机中的作用力,分析压缩机的动力平衡性能,确定压缩机所需的飞轮矩,解决惯性力和惯性力矩的平衡问题。

动力计算的任务是计算压缩机中的作用力,分析压缩机的动力平衡性能,确定压缩机所需的飞轮矩,解决惯性力和惯性力矩的平衡问题。

(1)压缩机中主要作用力的求解压缩机中的主要作用力有气体连杆机构运动时产生的惯性力和相对运动表面间产生的摩擦力。

根据各力间的相互关系,得出压缩机中的综合活塞力,分析综合活塞力对压缩机的作用效果;(2)确定飞轮矩通过计算各列的切向力值,作出切向力图及幅度面积向量图,求得压缩机所需的飞轮矩,解决驱动力矩与阻力矩之间的不均衡问题,以保证压缩机运转均匀,从而减小电机和电网的电流、电压波动幅度。

(3)动力平衡性能分析往复压缩机中的惯性力和惯性力矩是外力,它的大小和方向均随曲柄转角作周期性的变化,若在机器内部没有相应的平衡力和平衡力矩与之相平衡,则会导致压缩机的振动,并且还会传给基础。

为了确保压缩机的平稳安全运转,应力求惯性力和惯性力矩在机器内部的完全平衡。

3.2 活塞的运动压缩机的曲柄连杆机构在进行动力分析时,往往简化成如图3.1所示。

即主要运动不见简化为单独的质点,分别为活塞的往复直线运动及曲柄梢部分的等速圆周运动。

图3.1曲柄连杆机构的运动图图中X轴与气缸轴线重合,Y轴与X轴垂直。

O点为曲轴旋转中心,OA代表曲轴,AB代表连杆,A点代表曲柄梢中心,而C为活塞外止点时的活塞销中心位置,D点为活塞内止点时的活塞销中心位置。

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