活塞式压缩机设计说明
压缩机设计指南
XXXX有限公司压缩机设计指南编制：审核：部门批准：设计指南编号：备注：本指南涉及到的压缩机零部件企业标准.测试规范.KNOW-HOW按照其最新版本执行，以后更新的技术文件也适用于本指南。
目录目录 (2)1适用范围 (3)2压缩机简要说明 (3)2.1压缩机综述 (3)2.2设计指南本部分适用范围 .................................................................................. 错误!未定义书签。
2.3多楔带空调压缩机基本组成 (4)3压缩机设计 (5)3.1设计原则 (5)3.2性能匹配 (7)3.3压缩机的性能参数计算 (9)3.4压缩机的选型 (9)4压缩机的EBOM数据 (9)5压缩机的测试规范 (10)5.1测试内容 (10)5.2测试标准、方法 (10)6压缩机注意事项 (11)7压缩机图纸模式 (11)7.1图纸主要内容和形式 (11)1 适用范围本设计指南适用于XX公司所有车型的压缩机设计开发。
2 压缩机简要说明2.1 压缩机综述压缩机作为汽车空调制冷系统的核心部件，具有重要功能把气态制冷剂从低温低压的气体压缩至高温高压蒸汽。
压缩机是制冷系统中低压和高压、低温和高温的转换装置，其正常工作时实现热交换的必要条件。
汽车空调常见压缩机的主要类型有：斜盘式活塞压缩机、摇板式活塞压缩机、旋叶式压缩机、涡旋式压缩机等，压缩机内各运动部件的润滑主要依靠润滑油随制冷剂一起循环。
压缩机的性能指标主要有:制冷量、功耗，COP值，容积效率、排气量等。
摆盘式和斜盘式活塞压缩机，它的优点是惯性较小，结构紧凑。
目前汽车空调系统中仍然以它为主；如：某公司双向斜盘10缸压缩机;目前期待其在成本和耐久性上更加优异的表现；旋叶式压缩机有圆形和椭圆形两类，叶片有二片、三片、四片、五片等几种。
其中圆形汽缸配置的叶片为二、三、四片三种，如松下H12压缩机（圆形3叶片）；椭圆形汽缸配置的叶片为四、五片两种，如JSS96压缩机（椭圆形5叶片）；其特点是尺寸比较小，重量相对比较轻，成本相对比较低。
BITZER半封闭活塞式压缩机资料
R22 VARICOOL 2KC-05.2 .. 4CC-9.2 吸气冷却 “SL(A)”
电机 2 ＊4CC-6.2应用范围备索
R22 4VCS-6.2 .. 6F-40.2
电机 2
电机 1
R22 4VCS-6.2 .. 8FC-70.2①
电机 2
电机 2
电机 1
to 蒸发温度（℃） toh 吸气温度（℃） △toh 吸气过热度（K） tc 冷凝温度（℃）
30 Q
3940
P
0.60
40 Q
3070
P
0.70
50 Q
2680
P
0.80
30 Q
4430
P
0.75
40 Q
3910
P
0.87
50 Q
3430
P
1.00
30 Q
5750
P
0.86
40 Q
5120
P
1.03
50 Q
4490
P
1.20
50 Q
4470
P
1.20
60 Q
3850
P
1.36
70 Q
3230
□ 高效的能量调节 ● 从C3开始（18.05m3/h 50Hz）可以选用 ● 允许并联运行 ● C2至B6系列的对接压缩机 22.7m3/h至303m3/h(50Hz)，见KP-110
二氧化碳压缩机
已经根据亚临界CO2应用工况下的特殊需求研发出K系列的八角压 缩机，见KP-120。
KP-100-5-CN*
7520
P
2.14
50 Q
7500
P
2.13
60 Q
半封闭活塞压缩机特点说明
半封闭活塞压缩机特点说明1.引言1.1 概述概述：半封闭活塞压缩机是一种常用的压缩机类型，具有独特的特点和优势。
它采用半封闭结构，即压缩气体只在一侧缸腔内发生压缩，而另一侧缸腔则被称为半封闭状态。
这种设计使得半封闭活塞压缩机在很多应用中被广泛使用。
半封闭活塞压缩机的设计目的是在提供高效压缩气体的同时减少能源消耗。
与传统的封闭式压缩机相比，半封闭活塞压缩机的特点主要体现在以下几个方面：首先，半封闭活塞压缩机具有更高的压缩效率。
由于半封闭结构的设计，活塞在缸腔内仅有一侧进行压缩，而另一侧则可以实现较好地冷却效果。
这种设计使得活塞的运动更为稳定，减少了能量损失，提高了压缩效率。
其次，半封闭活塞压缩机具有更好的散热性能。
由于一侧缸腔的半封闭状态，可以利用外部空气或冷却液进行散热，使得压缩过程中产生的热量能够及时散发，避免了过热对设备和产品造成的损害。
此外，半封闭活塞压缩机还具有结构简单、操作维护方便等特点。
相比其他类型的压缩机，半封闭活塞压缩机的结构相对简单，组成部件较少，便于制造和安装。
同时，由于缸腔内部的半封闭状态，降低了对密封性的要求，减少了泄漏问题，更容易进行操作和维护。
总之，半封闭活塞压缩机具有独特的设计和优势，适用于多种应用场景。
其高效压缩、良好的散热性能和便捷的操作维护，使得半封闭活塞压缩机在行业中得到广泛应用。
然而，仍有待进一步的研究和应用推广，以满足不断发展的需求和挑战。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构的主要目的是为读者提供一个清晰的脉络，使其能够更好地理解和消化文章的内容。
本文将按照以下方式组织和呈现：首先，引言部分将给出对半封闭活塞压缩机的概述，介绍其基本原理和应用领域。
然后，将介绍文章的整体结构，指出各个章节的内容和逻辑关系。
最后，明确阐述本文的目的，即通过对半封闭活塞压缩机特点的详细说明，使读者对其有一个全面的了解。
其次，在正文部分，将分别阐述半封闭活塞压缩机的两个主要特点。
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。
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。
氧压机说明书
ZW-84/30型氧气压缩机使用说明书YY5201 SM开封黄河空分集团有限公司二〇〇八年元月目次1 概述 ------------------------------------------------------------------------------------------ 32 主要性能参数 ------------------------------------------------------------------------------ 33 各系统说明 --------------------------------------------------------------------------------- 44 主机主要部件和机组辅助设备说明 --------------------------------------------------- 55 压缩机的主要装配间隙表 --------------------------------------------------------------- 86 压缩机正常开车时的运转参数表 ------------------------------------------------------ 87 压缩机主要零部件、备件和专用工具清单 ------------------------------------------ 91概述ZW-84/30型氧气压缩机为立式、四级四列、双作用、水冷却、无润滑、活塞式氧气压缩机。
可用于大中型空分设备和石油化工等其它工业部门。
该机主要特点为:a. 结构紧凑、占地面积小、重量轻。
b. 动力平衡性好、运转平稳可靠。
c. 振动和噪音小。
d. 运转经济性好。
e. 导向环、活塞环、填料磨损均匀、寿命长。
f.外形美观。
2主要参数3各系统说明请参阅YY5201 LC流程图。
3.1气体系统低压氧气，经吸入滤清器过滤，再经各级压缩及冷却后，送往各使用单位。
活塞式压缩机的运动部件
活塞式压缩机的运动部件第一部分曲轴组件一、概念曲轴组件，包括曲轴、平衡铁及两者之间的连接件等。
曲轴如图（1）所示由三部分组成，即主轴颈、曲柄和曲轴销。
曲柄和曲柄销构成的弯曲部分称之为曲拐。
根据实际需要，一根曲轴可以由一个或几个曲拐组成。
图（1）曲轴的组成1-主轴颈2-曲柄3-曲柄销二、曲轴结构与尺寸1、曲轴结构型式压缩机的曲轴有三种基本型式，即曲柄轴、曲拐轴（简称曲轴）和偏心轮轴。
大型合成氨企业所使用的压缩机，大多采用曲拐轴结构，所以本文省略曲柄轴和偏心轮轴，着重介绍曲拐轴。
曲拐轴一般两端支承，刚性较曲柄轴好。
曲拐数现在可多达8个。
它可制成整体的，也可制成分段组合的。
曲轴的支承方式有两种：全支承是每个曲拐两侧均设有主轴承。
非全支承是每2-3个曲拐的两侧用两个主轴承。
前者对曲轴的刚性，以及机身系列设计时采用奇数列有利。
在对动式压缩机中，多采用后者。
2、曲轴结构设计要点（1）曲轴定位为防止曲轴产生轴线方向的游动，曲轴需要轴向定位。
压缩机多用功率输入端的第一道主轴承定位，因此主轴的相应处设计成具有轴肩的形式。
定位处的端面间隙取决于曲轴的尺寸，一般取0.1-0.5mm,以保证各列运动件的相互位置不因热膨胀或偶然的轴向力而互相错开,以免妨碍机器正常运转。
设置在功率输入第一道主轴承处和定位，还可保证电动机的轴向位置不受上述因素的影响。
除定位的主轴承外，其余的轴承，视曲轴长度不同，制造时的轴颈长度应比轴承宽度长2-5mm，作为必要的热间隙，可以根据温升100℃时每米伸长量为0.6-1.0mm的经验数据去计算选取.但为了制造及检修方便,各轴承端间隙应取一致,且等于最大间隙值.（2）轴颈指主轴颈和曲柄销.铸造曲轴的轴颈,除特殊原因外,如为了减轻重量,增加刚度及疲劳强度,一般都制成实心的圆柱体。
铸造曲轴颈,一般铸成空心形式，内孔径为外径的一半左右。
空心结构可以提高曲轴的疲劳强度，减轻曲轴重量，减少铸造时产生的质量缺陷。
4L-20丨8活塞式压缩机过程流体机械课程设计说明书
目录第一章概述 (2)1.1压缩机简介 (2)1.2压缩机分类 (2)1.3活塞式压缩机特点 (2)第二章总体结构方案 (3)2.1设计基本原则 (3)2.2气缸排列型式 (3)2.3运动机构 (3)第三章设计计算 (4)3.1 设计题目及设计参数 (4)3.2 计算任务 (4)3.3 设计计算 (4)3.3.1 压缩机设计计算 (4)3.3.2 皮带传动设计计算 (8)第四章压缩机结构设计 (11)4.1气缸 (11)4.2气阀 (12)4.3活塞 (12)4.4活塞环 (13)4.5填料 (13)4.6曲轴 (13)4.7中间冷却器 (13)参考文献 (14)第一章概述1.1压缩机简介压缩机（compressor），是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。
它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝（放热）→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。
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。
1.2压缩机分类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。
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。
1.3活塞式压缩机特点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
往复压缩机的分类
• 1、按气缸的布置可将其分为： • （1）立式压缩机，气缸均为竖立布置； • （2）卧式压缩机，气缸均为横卧布置； • （3）角式压缩机，气缸布置为V型、W型、L型、星型等 不同角度； • （4）对称平衡式压缩机，气缸横卧布置在曲轴两侧，相 对两列气缸的曲拐错角为180℃，而且惯性力基本平衡。 • 2、若按排气压力可分为： • （1）低压压缩机，排气压力为0.3~1MPa（表压）； • （2）中压压缩机，排气压力为1~10 MPa（表压）； • （3）高压压缩机，排气压力为10~100MPa（表压）； （4）超高压压缩机，排气压力＞100 MPa（表压）。
动力端
液力端
动力端： 飞轮、曲轴、连杆、十字头 功用：传递动力，由旋转运动转化为往复运动。 液力端（工作端）：活塞杆、活塞、气缸、缸头、进排气 门阀等 功用：对介质作功，由机械能转化为流体能。
活塞式压缩机的基本结构和工作原理
外死点 活塞离曲轴旋转中心最 远距离处 内死点 活塞离曲轴旋转中心最 近距离处
•
5、若按活塞在气缸中的作用可分为： （1）单作用压缩机，气缸内仅一端进行压缩循环； • （2）双作用压缩机，气缸内两端都进行同一级次的压缩循环； • （3）级差式压缩机，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。 • 6、若按列数的不同可分为： • （1）单列压缩机，气缸配置在机身一侧的一条中心线上； • （2）双列压缩机，气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上； • （3）多列压缩机，气缸配置在机身一侧或两侧两条以上的中心线 上。
往复活塞式压缩机
( Reciprocal Piston compressor )
结构：
1. 曲轴crankpin 2. 连杆connecting rod 3. 十字头crosshead head 4. 活塞杆piston rod 5. 活塞piston 6. 气缸cylinder 7. 缸头cylinder head 8. 进气阀suction valve 9. 排气阀discharge valve 10. 机体等frame
10第10讲 活塞式制冷压缩机
活塞式制冷压缩机示意图
活塞压缩机实物图
开 启 式 活 塞 压 缩 机
半 封 闭 活 塞 制 冷 压 缩 机
2.活塞式压缩机的特点
1）优点
①能适应较广阔的压力范围和制冷量要求；② 热效率高，单位耗电 量相对较少，特别是偏离设计工况运行时更明显；③ 对材料要求低， 加工比较容易，造价较低廉；④ 技术谁较为成熟，生产谁积累了丰富 的经验；⑤ 装置系统比较简单。 2）缺点 ①因受到活塞往复惯性力的影响，转速受到限制，不能过高，因此单 机输气量大时，机器就显得笨重； ② 机构复杂，易损件多，维修工作 量大； ③ 由于受到各种力、力矩的作用，运转时振动较大； ④ 输气 不连续，气体压力有波动。
化学工业出版社
3.1.1 压缩机
目前国内外广泛应用的制冷机有：蒸气压缩式制冷机、吸收式制冷机 和蒸气喷射式制冷机。 根据工作原理不同压缩机可以分为容积式和速度式两大类
3.1.1.1 活塞式制冷压缩机
活塞式制冷压缩机示意图
1.活塞式制冷压缩机的基本结构和工作原理 结构：机体、曲轴、连杆组件、活塞组件、气 缸及吸排气阀 原理：压缩过程；排气过程；膨胀过程；吸气 过程。
第三章
蒸气压缩式制冷机
3.1 蒸气压缩制冷设备
蒸气压缩式制冷机包括以下设备：
①制冷压缩机 制冷压缩机由原动机拖动工作，是制冷循环的 动力，它及时抽出蒸发器内蒸气，维持低温。同时通过压缩作用 提高制冷剂蒸气的压力和温度，创造将制冷剂蒸气的热量向外界 环境介质转移的条件。
②冷凝器 冷凝器是一个热交换设备，作用是利用环境冷却介 质空气或水，将来自制冷压缩机的高温高压制冷剂蒸气的热量带 走，使高温高压制冷剂蒸气冷却冷凝成高压常温的制冷剂液体。
80系列微型风冷活塞式压缩机的设计(W80II)
The piston compressor is a positive displacement compressor used to increase the gas pressure and gas transmission, now widely used in industrial production, such as: petroleum, chemical, metallurgy, dodge, textile, and mining. Therefore, the gas compressor is indispensable in modern industrial production of general machinery. Combined with the small and medium-sized compressor,weunderstand the basic structure and how it works, focus on mastering the Society of structural design components contained in the structural design method and its strength check method, theory with practice in the design process, the final Learn basic ideas and methods of the design of a mechanical device.
W-type air-cooled micro-piston compressor is mainly used for industry, gas compression, although its structure is different from other compressor, but they are similar in principle. Thereforeitcan be known according to the type of the compressor, by mutual comparison Further design.
4M80(74)使用说明书
十字头为双侧圆筒形分体组合式结构，十字头体和上下两个可拆卸的滑履采用榫槽定位，并借助螺钉连接成一体。
滑履与十字头之间装有调整垫片，由于机身两侧十字头受侧向力的方向相反，为保证十字头与活塞杆运行时的同心，制造厂组装时，已将受力相反的十字头与滑履间垫片数量进行调整，用户在安装检修时，不应随意调换十字头和增减垫片。
十字头体材料为铸钢，上下滑履衬背材料为碳钢，承压表面挂有轴承合金，并开有油槽以利于润滑油的分布。
活塞式空气压缩机工作原理
活塞式空气压缩机工作原理活塞式空气压缩机是一种常见的压缩机类型，它通过活塞在气缸内往复运动来实现对空气的压缩。
在这种类型的压缩机中，活塞的往复运动将空气吸入气缸，然后将空气压缩并排出。
接下来，我们将详细介绍活塞式空气压缩机的工作原理。
首先，活塞式空气压缩机的工作原理基于压缩机的循环工作过程。
在每个循环中，活塞都会完成两个运动阶段，吸气阶段和压缩阶段。
在吸气阶段，活塞向下运动，增大了气缸内的容积，从而形成了一个负压区域。
此时，气体会被大气压力推动进入气缸内。
而在压缩阶段，活塞向上运动，减小了气缸内的容积，从而将气体压缩至所需的压力。
其次，活塞式空气压缩机的工作原理还涉及到气体的压缩和放热过程。
当活塞向上运动时，气缸内的气体被压缩，从而使气体的压力和温度都会上升。
这是因为在压缩过程中，气体分子之间的距离减小，分子之间的相互作用增强，从而使得气体的内能增加。
同时，由于活塞和气缸之间的摩擦，活塞的运动也会产生一定的热量。
这些热量会被传导到气体中，使得气体的温度进一步上升。
最后，活塞式空气压缩机的工作原理还包括气体的排放和冷却过程。
在压缩完成后，活塞向上运动，使得压缩好的气体通过气阀排出。
同时，为了防止气体温度过高，需要对排出的气体进行冷却处理。
这通常通过冷却器或冷却风扇来实现，将高温的气体冷却至所需的温度，以保证后续的使用和处理。
综上所述，活塞式空气压缩机的工作原理是基于活塞在气缸内的往复运动来实现对空气的压缩。
在压缩过程中，气体的压力和温度都会上升，而在排放和冷却过程中，则需要对压缩好的气体进行处理，以确保其满足实际应用的要求。
希望通过本文的介绍，能够让读者对活塞式空气压缩机的工作原理有更深入的理解。
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。
活塞机设计计算书
m3/min
c
二级气缸计算行程容积
V0t2
V0t2=Vm(1/λ2)( ps1/ ps2)( Ts2/ Ts1)
0.24
m3/min
5．计算各级气缸计算直径
a
一级气缸计算直径
D
D =
0.071
m
b
一级圆整气缸直径
D1
按表2-8圆整
75
mm
序号
项目名称
符号
计算公式或说明
结果
单位
c
二级气缸计算直径
e
一级相对余隙
α1
35
f
二级相对余隙
α2
30
g
一级膨胀系数
m1
1.33
h
二级膨胀系数
m2
1.33
i
一级吸气压缩性系数
ξs1
按附录四图6查取
0.9
j
二级吸气压缩性系数
ξs2
按附录四图6查取
0.92
k
一级排气压缩性系数
ξd1
按附录四图6查取
0.97
l
二级排气压缩性系数
ξd2
按附录四图6查取
1.02
m
一级容积系数
λv1
λv1=1-α1(ξs1/ξd1)(ε1/m1-1)
0.68
n
二级容积系数
λv2
λv2=1-α2(ξs2/ξd2)(ε1/m2-1)
0.67
o
一级温度系数
λT1
按图2-11查取
0.97
p
二级温度系数
λT2
按图2-11查取
0.95
q
一级气密系数
λg1
根据结构方案选取
压缩机曲轴设计及校核资料
目录课程设计任务书 (1)第一章活塞式压缩机曲轴结构设计 (2)1.1轴径尺寸的确定 (3)1.2 曲轴的静强度验算： (4)1.2.1 驱动侧的曲柄销位置 I-I (5)1.2.2驱动侧主轴颈位置III-III (6)1.2.3 驱动侧曲柄位置V-V (7)第二章活塞式压缩机曲轴结构校核 (8)2.1 第一个危险位置 (8)2.1.1 被驱动侧的曲柄销位置I-I (9)2.1.2被驱动侧主轴颈位置III-III (9)2.1.3 被驱动侧曲柄位置V-V (9)2.2 第二个危险位置 (10)2.2.1 驱动侧的曲柄销位置I-I (10)2.2.2驱动侧主轴颈位置III-III (11)2.2.3 驱动侧的曲柄位置V-V (11)2.3第三个危险位置 (12)2.3.1 驱动侧的曲柄销位置I-I (12)2.3.2 驱动侧主轴颈位置III-III (13)2.3.3驱动侧主轴颈位置V-V (13)2.4 第三个危险位置 (14)2.4.1驱动侧的曲柄销位置I—I (14)2.4.2 驱动侧的曲柄销位置III—III (15)2.4.3 驱动侧的曲柄销位置V—V (15)第三章曲轴的疲劳强度验算 (16)课程设计总结 (19)参考文献 (20)课程设计任务书学生姓名：你懂得设计题目：xxxxx压缩机曲轴结构设计及强度校核（1）设计条件和依据：ZW型压缩机，两列、立式、曲拐错角180°热力、动力计算选取参数如下：相关位置时曲轴受力：要求：1、曲轴的结构设计2、曲轴的强度校核（1）静强度校核（2）疲劳强度校核3、绘制结构设计草图一张（A2）；绘制曲轴的零件图一张（A1）;绘制曲轴的装配图一张（A1）4、计算说明书一份指导教师：xxx2013.12.24第一章 活塞式压缩机曲轴结构设计铸造曲轴可节省原材料，耐磨性与消震好.由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以耐磨性好.同样,由于石墨的存在,灰口铸铁的消震性优于钢.工艺性能好.另外,由于石墨使切削加工时易于形成断屑 ,所以灰口铸铁的可切削加工性优于钢.减少加工工时，并可把曲轴的形状设计合理，轴颈一般铸造成空心结构。
比泽尔活塞压缩机说明书(2014年改型后)
ECOLINECO新一代往复式压缩机比泽尔，***XX.2013ECOLINE系列压缩机/简介/应用极限/产品优化/技术优势/软件文档Ecoline简介ECOLINE系列往复式压缩机优化后可以使用各种制冷剂R404A, R507A, R407A, R407F, R407C, R134a, HFOs, R22, HC’sECOLINE 系列往复式压缩机八角机(.2 代)ECOLINE 电机C3系列CE34FC-5.24FES-514FC-3.24FES-32ECOLINE 系列往复式压缩机.2 代ECOLINE 电机6G 4026GE 4016G-40.26GE-406G-30.26GE-3426GE-303应用极限应用极限/R404A (当前)应用极限/R404A (新)+5K 更高的蒸发温度+7K更高的冷凝温度电机2适合中低温应用也可用于热带气候通用压缩机系列全部应用范围内使用无需额外冷却(仅限制吸气过热度)应用范围比较R404ABOCKCOPELANDDORINFRASCOLD应用极限/R134a (当前)应用极限/R134a (新)+5K 更高的冷凝温度适合空调热泵应用电机3严格限制应用范围→为超市应用优化→标准电机可变转速使用产品优化压缩过程能量损失轴功100%轴功转换给制冷剂等熵压缩热损失气体流动阻环境传热损失力损失约4%阀板损失15..20%机械损失10%2%ECOLINEECOLINE系列新缸盖设计新阀板设计更高压力限制:HP max 32barC4B5C4, B5 和B6新接线板优化电机结构提高效率优化内部气流新活塞连杆设计使压降最小ECOLINEECOLINE 优化BE5/6●流动截面优化●优化气流●减小余隙优化阀板ECOLINE ECOLINE优化CE3●减小余隙使薄塞减●使用更薄活塞环减少摩擦损失●优化活塞减少余隙容积●增大孔间距●降低垫片厚度ECOLINE缸盖改进C4 CE4 (共振腔原理)(更大容积和复杂反射)技术优势技术优势/冷量增加，效率提升冷量增加效率提升/低排气管压力脉冲/低带油率/能量调节（准无级）/卸载启动/变频应用空调制冷能耗典型空调制冷应用的能耗蒸发和冷凝风扇，泵及其它设备10..30 %70..90 %压缩机空调制冷系统消耗了德国全部电力使用的1/7ECOLINE–COPECOLINE COP提升12.0%CoP-10/40 ECOLINE vs.2 R404A 10.0%6.0%8.0%4.0%0.0%2.0%~7%/平均CoP提升7%ECOLINE–ECOLINE Qo提升6.0%Qo-10/40 ECOLINE vs.2 R404A4.0%5.0%2.0%3.0%0.0%1.0%-2.0%-1.0%-3.0%~3%/平均Qo提升3%ECOLINE–ECOLINE提升R404A 性能比较如: 4G-20.2Y vers. 4GE-23Y115冷量108110COP105110p a c i t y (%)104106e i n C O P (%)95100i n C o o l i n g C a 98100102I n c r e a s 4G-20.2Y4G-20.2YSDT SDT 90-45-40-35-30-25-20-15-10-5I n c r e a s e Evaporation Temperature (°C)96-45-40-35-30-25-20-15-10-5Evaporation Temperature (°C)SDT:SDT:2030405020304050/CoP 提高约~7%~4%/4% 以上冷量低排气管压力脉冲缸盖集成脉冲消音0,7R404A030,40,50,6值差异b a r ]无消音0,10,20,3脉动峰' [有消音+5°C / 50°C-10°C / 45°C -35°C / 40°C低排气管压力脉冲四缸带脉冲消音器低排气管脉冲(e.g. ECOLINE)四缸不带脉冲消音器(e.g. 其它厂家)8Pulsations Discharge Line低排气管压力脉冲0.60.70.80.40.5t i o n s [b a r ]010.20.3P u l s a 00.1-35/40-10/455/50-35/40-10/455/50-35/40-10/455/50TKNKKLTKNKKLTKNKKL1Bitzer 4GE-20DORIN H2900CSCompetitor 1 BITZER 4GE-20 Competitor 2/带油率自调节油泵vs. 甩油盘低带油率0,60,74NC-20.2Y 油泵040,5a t e [%]4NES-20Y 甩油盘R404A 0,30,4r y O v e r R R404A -10°C/45°C 0,10,2O i l C a r ∆t oh = 20K0,0TOP3/41/21/3Bottom视油镜油位低带油率Oil carry over compressor44.552.533.5r [%]11.52 c a r r y o v e 00.5-35/40-10/455/50-35/40-10/455/50-35/40-10/455/50O i l TKNKKLTKNKKLTKNKKL1Bitzer 4GE-20DORIN H2900CS Competitor 1 BITZER 4GE-20 Competitor 2能量调节能量调节LN●“停止吸气”原理●非热气旁通●无需吸气压力控制●100 –50% 负荷调节独立于压比●从CE3往上可选●从18 m3/h 以上可选●部分负荷数据参考比泽尔软件DLSL准无级能调CE3, CE4, BE5, BE6CE3,CE4,BE5,BE6 CR 能调缸盖改进/(2013.10.1起) 可选能调缸盖且可短循环运行 无级能量调节从100% 到接近. 10%变频应用极为适合变转速应用(VSD)●三相电机(标准电压并有其他各种电压可选)●在以下范围内转速冷量无级调节:4-/6-Cylinder 2-Cylinder 100H 75H 50H 25H 125H 4/6Cylinder100 Hz3.000 min -175 Hz 2.250 min -150 Hz 1.500 min -125 Hz 750 min -1125 Hz 3.750 min -1运行频率和同步转速变频应用特殊设计/变频器刚性安装在电机侧/吸气冷却变频器，无需风扇冷却，免维护吸气冷却变频器无需风扇冷却免维护软件文档BITZERBITZER 软件/产品样本KP-090-1KP-104-2概括/ 更高制冷量与.2 代相比→价格/性能优势RMB/KW /比现有产品能效提高10% →效率领先/ 基于众所周知的比泽尔广泛验证的压缩机平台的质量→客户友好/ 对所有标准冷媒全兼容替代且应用灵活→降低物流库存成本BITZER // K_DesignFeat_ECOLINE_v2_GB // Page 41比泽尔半封压缩机新的成功。
计算机辅助W型往复式活塞压缩机设计
大型离心压缩机组属技术密集型、高难度产品，必须拥有先进的专业设计制造技术。由于化工和石油化工装置不断向大型化发展，用户对压缩机组的能耗、可靠性、配套水平等技术指标的要求也越来越高。
1.2.3
所谓公平竞争是相对的。制造商建厂的时间长短不一，国家扶持力度大小不同，机械加工设备的精度和能力的差异，地方政府支持力度的深浅，已经在客观上使国内大中型压缩机制造商不在一个起跑线上。买的没有卖的精，这是中国的一句老话，说的是没人做赔本的买卖。无论是保本，还是微利，目的是为了扩大市场占有率，将来又有丰厚的配件利润回报，何乐而不为呢？
游戏是应遵守规则的，行业协会应负起监督的责任，利用得天独厚的条件为开拓国外第三世界的市场做些务实的工作，制造商应将工作的重点放在企业内部的管理上，并从以下三个方面做好扎实的工作。
从70年代末到80年代末，我国离心压缩机无论是技术水平、工艺装备和质量管理都有很大提高。到1987年四川化工总厂建设20万吨/年合成氨国产化项目时，国内制造厂承担了全部主要压缩机的制造任务。目前，我国30余家大中型化肥厂所用的各种类型离心压缩机，国内都制造过。据不完全统计，国内制造(包括合作制造)的大化肥用离心压缩机共有30多台。
1.2
当今，世界科技与经济飞速发展，各行各业对氧，氮，氩的需求急增，用量越来越大，也就促使空分设备（制氧机）越造越大。现国外空分设备特点是：巨型化，填料塔，无氧制氩，内压缩，气液并产，高自动化，高可靠，低能耗，长周期等。
1.2.1
国外往复式活塞压缩机发展方向为大容量、高压力、结构紧凑、能耗少、噪声低、效率高、可塑性好、排气净化能力强；普遍采用撬装无基础，全罩低噪音设计，大大节约了安装、基础和调试费用；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，使气阀寿命大大提高；在产品设计上，应用压缩机热力学、动力学计算软件和压缩机工作过程模拟软件等，提高计算准确度，通过综合模拟模型预测压缩机在实际工况下的性能参数，以提高新产品开发的成功率，压缩机机电一体化得到强化。采用计算机自动控制，自动显示各项运行参数，实现优化节能运行状态，优化联机运行，运行参数异常显示，报警与保护；产品设计重视工业设计和环境保护，压缩机外型美观更加符合环保要求等。
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1
1
λv2 1 α2(ε2 m 2 1) 1 - 0.15(4.46281.3046 1) 0.6779
1
1
λv3 1 α3(ε3 m3 1) 1 - 0.16(3.12721.3574 1) 0.7894
1
1
λv4 1 α4(ε4 m 4 1) 1 - 0.1(2.14971.4061 1) 0.9276
看做是常数。
1
混合气体的 k 值计算式为： k 1
ki 1 。对于半水煤气来说有
= k= 同理对碳化气有：
5
= k=
所
。
2 计算排气温度
由式 Td
Ts
(
Pd Ps
k 1
)k
k 1
Tsε k
可得
Td1
k1 1
Ts1ε1 k1
1.38981
303 3.845 1.3898
442.07K
Td2
Ps3 23.673bar m3 1 0.88(k3 1) 1 0.88(1.4061 1) 1.3574 Ps4 81.822bar m4 k4 1.4061
1
②对于理想气体，容积系数 λv 1 α(εm 1)
1
1
λv1 1 α1(1m1 1) 1 - 0.065(3.8441.1949 1) 0.8644
3 确定温度系数
根据各级压力比，查《过程流体机械》图 2-12 可得：
12
ε1 4.1887 ； ε2 4.2452
；
λt1 0.94
λt2 0.94
ε4 2.3225 λt4 0.95
4 确定泄露系数
对于泄露系数的选取，有如下规则：
对于不严密，延迟关闭的阀门： vv0.01~0.04；
1.955
三 排气温度 1 .绝热指数计算
首先需算出各气体的绝热指数，查《活塞式压缩机》附表 1 常用气体物理性
质得：
各气体绝热指数
组 分
N2
H2
CO2
CO
O2
Ar
CH 4
绝
热指数
注：表中所列的气体绝热指数为 t 0 oC ,P 1 .0 1 3 1 0 5p a时的参数，但对于
理想气体绝热指数的大小与温度的关系不大，顾可不考虑温度的影响，可把 k
0.04701) 0.03946
0.5333MPa
ps 3
1 2
ps3(1
C1 ) C3
0.5
2.3673(1
0.04701) 0.04651
2.3800MPa
ps 4
1 2
ps4(1
C1 ) C4
0.5
8.1822(1
0.04701) 0.05738
7.4428MPa
pd1 ps 2 0.09 0.6233MPa
一 . 计算各级的行程容积。 I 级：
设计计算
3
VS1
π4 (D12
D24
D12
d2)S
π 4
(0.342
2
0.0652
0.062)
0.31
0.05439m3
II 级：
VS2
π4 (2D22
D
2 3
)S
π 4
(0.212
2 0.1352 ) 0.31
0.01704m3
III 级：
VS3
π4 (D32
d2 )S
π 4
(0.1352
0.062 ) 0.31
0.00356m3
IV 级：
VS4
π 4
D
2 4
S
π 4
0.0652
0.31
0.00103m3
二 计算各级名义压力和名义压力比
已知 Ps1 0.15MPa Pd4 16MPa
Ps1Vs1 Ts1
Ps2Vs2 Ts2
0.00103
0.05156
B
Cmin Cmax
C2 C4
0.04540 0.05156
0.88
0.97
精度不达标 进行第二次复算
六 第二次复算
重复第一次复算步骤 ，列出计算结果如下表
级
I
进气压
力 psi 排气压
力 pdi 压力比
i 容积系
数 vi 工况常
数
II
III
IV
16
10
精度
<
七 第三次复算
B
Cmin Cmax
C2 C4
0.03946 0.05738
0.69 0.97
精度不达标 进行第一次复算
五 第一次复算
1. 计算各级进出口压力
由式 ps i
1 2
psi(1
C1 )计算各级压力 Ci
ps 1 ps1 0.15MPa
ps 2
1 2
ps2(1
C1 ) C2
0.5
0.4867(1
k2 1
Ts2ε2 k2
1.40611
308 4.864 1.4061
486.37K
Td3
k3 1
Ts3ε3 k3
1.40611
313 3.456 1.4061
447.81K
Td4
k4 1
Ts4ε4 k4
1.40611
313 1.955 1.4061
379.87K
级次
吸气温 度 Ts (K)
排气温 度 Td (K)
压力比
I
303
II
308
III
313
IV
313
九 排气量计算
1 容积系数
λv1 0.8495 λv2 0.6957 λv3 0.7993 λv4 0.9179
2 确定压力系数 对于第一级，压力系数可取为~，故取 p1 0.97 ；
对于其余各级，压力系数可取为~1，故取 p2p3p40.99；
转速：n=209rpm，连杆长度 l=700mm；
I、IV 列超前 II、III 列 90 度
往复运动件重量：I—IV 列 210.9kg；II—III 列 193.7kg
级
I
II
III
直径 D
340
210
135
相对余隙
IV 40
CH4
IV 65
抽气系数
1
飞轮矩 GD2 为，配用电机额定功率：155kw。
；
III
IV
13
IV 总相对泄漏量 泄露系数 l i
5 综上并且将结果列表如下
级次
行程
容积 Vsi
容积
系数 λvi
压力 系数 λpi
温度
系数 λti
泄露
转速
系数 λli n（r/min)
I
II
III
IV
209
6 计算排气量
由式 qvi Viλviλpiλtiλlin ，并代入上表数据可得
qv1 8.5153m3/min qv2 2.2310m3/min qv3 0.5309m3/min qv4 0.1767m3/min
0.01704
0.03946
7
C3
ps3 ps1
Ts1 Ts3
λv3 μ3
Vs3
2.3673 0.15
303 313
0.7611 0.89
0.00356
0.04651
C4
ps4 ps1
Ts1 Ts4
λv4 μ4
Vs4
8.1822 0.15
303 313
0.9389 0.89
0.00103
0.05738
Ps3 23.800bar m3 1 0.88(k3 1) 1 0.88(1.4061 1) 1.3574 m3
Ps4 74.428bar m4 k4 m 4 1.4061
1
4 计算容积系数 λv 1 α(εm 1)
1
1
λv1 1 α1(ε1 m1 1) 1 - 0.065(4.1551.1949 1) 0.8509
3.目前操作条件与有关数据
（1）操作条件： 吸气压力：（绝） 排气压力：（绝） I 级出口与 II 级进口压力差为 P= 吸气温度：
2
级
I
II
III
Hale Waihona Puke Ts(℃)3035
40
I 级进口相对湿度 =1
（2）气体组成
组分
N2
H2
CO2
CO
O2
Ar
半水
煤气
碳化
气
（3）有关数据：
活塞行程：S=310mm，活塞杆直径 d=60mm
压力比
I
303
II
308
III
313
6
IV
313
四 第一次精度计算 1 各级容积系数 ①根据《过程流体机械》表 2-1 计算膨胀指数 m 得：
Ps1 1.5bar m1 1 0.5(k1 1) 1 0.5(1.3898 1) 1.1949
Ps2 4.867bar m2 1 0.75(k2 1) 1 0.75(1.4061 1) 1.3046
1.40611
308 4.2452 1.4061
467.62K
11
Td3
k3 1
Ts3ε3 k3
1.4061 1
313 3.0146 1.4061
430.48K
Td4
k4 1
Ts4ε4 k4
1.4061 1
313 2.3225 1.4061
399.24K
级次
吸气温 度 Ts (K)
排气温 度 Td (K)