流体机械设计说明书-校核计算4L-7-15型CO2气压缩机 精品

校核计算4L-7/15型CO2气压缩机

课程设计任务书

1、题目内容

校核计算4L-7/15型CO2气压缩机。

2、已知数据

a. 型式

L型双缸二级双作用水冷式CO2气压缩机。

b. 工艺参数

Ⅰ级名义吸气压力：P1I =0.1MPa（绝压），吸气温度T1I =35℃Ⅱ级名义排气压力：P2II =1.6MPa（绝压），吸入温度T2II =40℃排气量（Ⅰ级吸入状态）: V d=7m³/min

排气温度T2II≤130℃

相对湿度: φ=0.8

c. 结构参数

活塞行程：S=2r=240mm；

电机转速：n=422r/min；

活塞杆直径：d=45mm 连杆长度：l=500mm

气缸直径：Ⅰ级，D I =280mm Ⅱ级，D II =160m

相对余隙容积：αI=0.1，αII=0.15

电动机：JB0355S1-14型隔爆电动机，75 KW

联接：电动机转子直接装在曲轴端（电动机转子兼做飞轮）

各运动部件质量如下表1所示：

表1 运动部件质量

第1章绪论

容积式流体机械（Positive displacement fluid machinery）：靠工作腔容积的变化来吸入与排出介质，来转换能量的为容积式流体机械。主要有：容积式压缩机、容积泵。

1.1压缩机的分类

1.1.1按工作原理分类

容积式压缩机--直接对一可变容积中的气体进行压缩，使该部分气体容积缩小、压力提高。其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。

动力式压缩机--它首先使气体流动速度提高，即增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小。其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。

1.1.2按排气压力分类

表1-1 压缩机按排气压分类表

1.1.3按压缩级数分类

单级压缩机--气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩。

两级压缩机--气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩。

多级压缩机--气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩，相应通过几次便是几级压缩机。

1.1.4按容积流量分类

名称容积流量/(m3/min)

微型压缩机<1

小型压缩机1～10

中型压缩机10～100

大型压缩机≥100

1.1.5压缩机按结构或工作特征的分类

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。

速度型压缩机--是回转式连续气流压缩机，在其中高速旋转的叶片使通过它的气体加速，从而将速度能转化为压力。这种转化部分发生在旋转叶片上，部分发生在固定的扩压器或回流器挡板上。

离心式压缩机--属速度型压缩机，在其中有一个或多个旋转叶轮（叶片通常在侧面）使气体加速。主气流是径向的。

轴流式压缩机--属速度型压缩机，在其中气体由装有叶片的转子加速。主气流是轴向的。

混合流式压缩机--也属速度型压缩机，其转子的形状结合了离心式和轴流式两者的一些特点。

1.2压缩机的工作原理

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；速度型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。

1.3压缩机的基本结构

其组成大致可以分为三个部分：

(1)基本部分：包括机身、中体、曲轴、连杆、十字头组成，其作用是传递动力、连接基础和气缸部分。

(2)气缸部分：包括气缸、气阀、活塞、填料以及安置在气缸上的排气量调节装置等部分，其作用是形成压缩容积和防止气体泄漏。

(3)辅助部分：包括冷凝器、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。

(4)或非相向运动的结构称对置型；气缸中心线之间有某一夹角称为角度式压缩机。

1.4活塞式压缩机的应用

空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械运动使本身体积缩小，压力提高后的空气称为压缩空气。它是一种重要的动力源，有着无污染，清晰透明，输送方便，无害，易燃性小，不怕起负荷等显著的特点。

空气压缩机作为一种重要的能源产生形式，被广泛应用于生活生产的各个环节。尤其是双螺杆式的空气压缩机被广泛应用机械，冶金，电子电力，医药，包装，化工，食品，采矿，纺织，交通等众多工业领域，成为压缩空气的主流产品空压机，就是把一个标准大气压的空气通过能量转化的方式输出来满足用户需求的空气的设备，能量转化一般都是可理解为机械能转为动能。在化工生产中，往复式压缩机已成为关键设备，压缩机应用有以下几个方面：

(1)气体输送应用；

(2)化工及石油化工工艺应用；

(3)制冷工程和气体分离应用；

(4)传统的空气动力：风动工具，凿岩机、风镐、气动扳手，气动喷砂；

(5)仪表控制及自动化装置，如加工中心的刀具更换等；

(6)车辆制动，门窗启闭；

(7)喷气织机中用压缩空气吹送纬纱以代替梭子。

1.5设计活塞式压缩机应符合以下基本原则

(1)满足用户提出的排气量、排气压力以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的间隔长短）；

(3)足够高的使用可靠性（应理解为压缩机被迫停车的次数）；

(4)有较好的运转经济性；