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往复活塞式压缩机特性参数的确定【关键词】往复活塞式压缩机【摘要】往复活塞式压缩机特性参数的确定引言往复活塞式压缩机是容积式压缩机的一种，它是利用活塞在气缸中对流体进行挤压，而使流体压力提高并排出的压缩机械。
与其它类型压缩机相比，往复活塞式压缩机具有以下优点：1）适用压力范围广，超高压、高压、中压、低压均可，而尤其以高压最为优越。
2）热效率高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7～0.85左右[1]。
3）适应性较强，排气量范围较广，在小排气量下亦能保持较高效率，而且排气量受排气压力波动的影响较小[2]。
但由于其结构复杂，易损件较多，故检修工作量大，且由于往复惯性力的限制，转速较低，基础也较笨重。
因此，随着离心式压缩机应用技术的日趋成熟，部分领域内的往复压缩机亦由离心式压缩机所代替。
但在炼油、化工工业等领域中，往复式压缩机以其独到的优势而仍占据着其不可替代的重要作用[3]。
在往复式压缩机选型设计过程中，首先需要根据工艺条件初步估算压缩机的一些基本特性参数，用以作为向制造厂商询价用的基础资料。
一般来说，由于工况条件及压缩介质的不同，各特性参数的确定方式及要求亦有所不同。
以下将对几种基本的特性参数加以论述，并给出估算方法。
1 压缩机轴功率压缩机轴功率是指驱动机传递给压缩机主轴的功率，它除了提供内部功率(指示功率)外，还要用来克服活塞与气缸，活塞杆与填料函，十字头与滑道，连杆与十字头销及曲柄销，主轴与轴承等磨擦副的机械磨擦损失。
1.1多变过程压缩功的确定直接关系到气体压缩过程。
压缩机的实际压缩过程是一个既有状态变化又有热功交换的过程，即多变过程，按热力学气体状态方程，多变过程方程如下；(2)式中m为多变指数，其值除了与压缩介质的性质有关系外，主要取决于气体与外界的热交换及气体流动过程中的能量损失。
多变指数m不可能用解析法求得，对往复式压缩机一般是从实测气缸示功图上取得，或者通过验算压缩机的操作数据而得。
这样的一些作法所得到的m值都只是在平均意义上的近似值。
容积式压缩机排气量测试方法1.1 名词解释1.容积流量在我国也称作排气量和输气量。
压缩机中的容积流量是指在所要求的排气压力下，压缩机单位时间内排出的气体容积，折算到进口状态，也即第一级进气接管处的压力（p1）与温度（T1）组分时的容积值，并应计入级间分离掉的水分折算成蒸气的容积，此外，还应计入气体压缩性的影响；当级间有中间洗涤等而出现中间抽气或中间补气时，排出的气量中还应加入或减去该部分气体折算到进口状态的容积。
用符号q v表示，单位为m3/s、m3/min、m3/h及L/h。
对于一定压缩机而言，容积流量非定值。
其会随进气压力、进气温度，以及排气压力、冷却条件（水温、水量或风温、风量）等因素而改变。
压缩机铭牌上所标注的容积流量，是指在特定的进、排气条件以及冷却条件下所测得的流量，称为公称容积流量或额定容积流量。
旨在说明压缩机性能，压缩机应在全负荷下运行，吸气状态和冷却水温应符合下述规定规定工况2.压缩机实际容积流量是指经过压缩机压缩并排出的气体，在标准排气位置的实际容积流量，该流量应换算到标准吸气位置的全温度、全压力及组分的状态。
3.标准容积流量也称供气量。
它是指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到标准之状态，并不计入级间分离掉的水分及抽气量。
其有两种定义：1.化工计算中，压力为1.013×105Pa（760mmHg）、温度为273K；2.空气动力计算中，以海平面的平均压力和温度，即1.013×105Pa与15℃为标准。
用q VN表示。
一定的压缩机其标准容积流量也非定值。
1.2流量测量方法流量测量是测出与流量有关的物理量（如压差），再换算成流量。
可分为直接测量与间接测量两类，工程上大都采用间接测量法。
可以采用GB/T15487所规定的任一方法测量压缩机流量，但须完全满足GB/T15487的要求。
一般有如下方法：1.用ASME喷嘴测量装置测量压缩机的流量。
对于动力用空气压缩机以及其它压缩介质允许放空的气体压缩机，推荐用此法测量。
实验五压缩机指示图、排气量、轴功率测试与计算机控制一、实验目的及要求1 学会使用计算机测试装置测绘压缩机指示图，懂得使用机械式弹簧指示器测绘压缩机指示图。
2 学会应用所录取的指示图分析压缩机运行工况的方法，从而加深对压缩机工作原理和性能的理解，并计算出压缩机的主要性能参数。
3 了解计算机测控系统和相关仪器仪表的的基本原理和使用方法。
4 了解压缩机及其装置的基本结构及作用、正确的运行程序和注意事项。
二、实验原理1.指示图及其形式活塞式压缩机的指示图是反映压缩机在一个工作循环中活塞在不同位置时气缸内气体压力变化的曲线，亦称气体力图。
根据录取的指示图可对压缩机的工作过程作一系列的分析计算。
例如，根据指示图面积可计算出气缸内平均指示压力、指示功率及气阀功率损失；根据吸入线长度可计算出容积系数λv；根据最高压力和最低压力可计算出气缸内的实际压力比；根据气体压力和活塞面积，可计算出产生的作用力，并以此作为动力计算及强度校核的依据；根据指示图还可分析压缩机的故障。
例如，根据指示图的形状可以分析判断气阀、活塞环、填料函等的泄漏情况；进排气过程的压力损失情况；压缩机膨胀的热交换情况等，从而根据这些分析对压缩机进行故障诊断。
由此可见，压缩机指示图的测试是研究压缩机性能与运行工况的一种基本方法。
在录取指示图时，纵坐标表示压力p，横坐标根据测量方式的不同可分为用气体容积、活塞行程s、曲柄转角α或时间t来表示，所以指示图曲线有以下几种形式：1）p-v图（压力－容积图），它反映气缸内压力与气体容积间的关系2）p-s 图（压力－行程图），它反映气缸内压力与活塞行程间的关系3）p-α图（压力－转角图），它反映气缸内压力与曲柄转角间的关系4）p-t 图（压力－时间图），它反映气缸内压力与一个循环周期内不同时刻间的关系1）2）3）4）的本质是一样的，在一定条件下可以相互转换。
由于转角α=ωt，可以确定时间与转角的关系；根据活塞式压缩机动力学，知道活塞的位移x与转角α之间存在着一定的关系x=f(α)；而气体容积v=x·F，式中F为活塞面积。
压缩机的热⼒性能和计算§2.2.1压缩机的热⼒性能和计算⼀、排⽓压⼒和进、排⽓系统（1）排⽓压⼒①压缩机的排⽓压⼒可变，压缩机铭牌上的排⽓压⼒是指额定值，压缩机可以在额定排⽓压⼒以内的任意压⼒下⼯作，如果条件允许，也可超过额定排⽓压⼒⼯作。
②压缩机的排⽓压⼒是由排⽓系统的压⼒（也称背压）所决定，⽽排⽓系统的压⼒⼜取决于进⼊排⽓系统的压⼒与系统输⾛的压⼒是否平衡，如图2-20所⽰。
③多级压缩机级间压⼒变化也服从上述规律。
⾸先是第⼀级开始建⽴背压，然后是其后的各级依次建⽴背压。
（2）进、排⽓系统如图所⽰。
①图a的进⽓系统有⽓体连续、稳定产⽣，进⽓压⼒近似恒定；排⽓压⼒也近似恒定，运⾏参数基本恒定。
②图b的进⽓系统有⽓体连续、稳定产⽣，进⽓压⼒近似恒定；排⽓系统为有限容积，排⽓压⼒由低到⾼逐渐增加，⼀旦达到额定值，压缩机停⽌⼯作。
③图c的进⽓系统为有限容积，进⽓压⼒逐渐降低；排⽓系统压⼒恒定，⼀旦低于某⼀值，压缩机停⽌⼯作。
④图d的进、排⽓系统均为有限容积，压缩机⼯作后，进⽓压⼒逐渐降低；排⽓系统压⼒不断升⾼，当进⽓系统低于某⼀值或排⽓系统⾼于某⼀值，压缩机停⽌⼯作。
⼆、排⽓温度和压缩终了温度（1）定义和计算压缩机级的排⽓温度是在该级⼯作腔排⽓法兰接管处测得的温度，计算公式如下：压缩终了温度是⼯作腔内⽓体完成压缩机过程，开始排⽓时的温度，计算公式如下：排⽓温度要⽐压缩终了温度稍低⼀些。
（2）关于排⽓温度的限制①汽缸⽤润滑油时，排⽓温度过⾼会使润滑油黏度降低及润滑性能恶化；另外，空⽓压缩机中如果排⽓温度过⾼，会导致⽓体中含油增加，形成积炭现象，因此，⼀般空⽓压缩机的排⽓温度限制在160°C以内，移动式空⽓压缩机限制在180°C以内。
②氮、氨⽓压缩机考虑到润滑油的性能，排⽓温度⼀般限制在160°C以内。
③压缩氯⽓时，对湿氯⽓的排⽓温度限制在100°C，⼲氯⽓的排⽓温度限制在130°C。
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。
压缩机的性能测定实验一、实验目的1. 了解和掌握压缩机指示功率和排气量的测量方法;2. 观察压缩机实际压缩过程;3. 分析压缩机工作情况。
二、实验装置与实验原理：压缩机实验装置示意图1.喷嘴流量计2.储气罐3.压力传感器4.压缩机5.转速传感器6.数据采集接口箱7.信号处理系统1． 压缩机装置实验的主要设备是上海压缩机厂制造的无十字头V 型双缸单作用风冷式压缩机一台，压缩机基本参数如下： 额定排气量 ：0.48min /3m 额定排气压力：0.6 MPa （表压）额定转速： 约820转/分活塞行程：60 mm （曲柄半径30.0mm ） 气缸直径：90 mm 气缸数目：2润滑方式：飞溅式气缸相对余隙容积约为6％电机功率：4.0KW ；功率因数：0．85。
压缩机是由曲柄连杆机构运转的，连杆直接与活塞相连接，没有十字头，连杆大头为对分式。
曲柄安装在滑动轴承上，压缩机的运动机构及气缸均用击溅方式进行润滑。
压缩机机身与气缸外套铸成整体。
空气自大气进入压缩机，经压缩后排出，压缩机的排气管接储气罐，储气罐为直径Φ300，长900㎜，壁厚10㎜的容器，容器上部有0.7 MPa 的安全阀及压力表，储气罐出口连接有调节阀，以调节压缩机的出口压力。
2．压缩机的排气测定装置在储气罐出口的压力调节阀后设有一套排气量测定装置，即喷嘴流量计，装置设计按照TH18－83“化工通用机械专业标准，空气压缩机排气量测定方法”（详见“活塞式压缩机设计”706页）。
装置由减压箱、喷嘴、测压管及测温管所组成，减压箱内有多孔小板及井字形隔板所组成的气体流动装置，喷嘴由不锈钢或黄铜制造，孔径尺寸为12.70毫米。
差压传感器（或U 型压力计）与测压装置连通，用以测定喷嘴前后的压差。
计算压缩机实际排气量由下式计算100281053.1128T P HT CD V -⨯= 式中：--V －压缩机排气量（m 3/min ） C －喷嘴系数（查表）H －喷嘴前后的压力差（毫米水柱），1毫米水柱=10.2 Pa D －喷嘴直径（毫米）0P －大气压力（105Pa ）0T －压缩机吸入气体的绝对温度（K ） 1T －喷嘴前气体的绝对温度（K ）3．示功图（PV ）图的测试装置压缩机的一个一级气缸顶部开孔，通过接头连接压电式压力传感器，测试气缸内气体的瞬间压力P 。
往复活塞式压缩机设计（精选1篇）以下是网友分享的关于往复活塞式压缩机设计的资料1篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。
篇一：往复活塞式压缩机设计2V-0.4/10往复活塞式压缩机摘要往复活塞式压缩机是容积式压缩机的一种，是利用活塞在气缸中对流体进行挤压，使流体压力提高并排出的压缩机械。
热动力计算是压缩机设计计算中基本的，又是最重要的一项工作，本文根据提供的成分、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。
经过热动力计算得到活塞式压缩机的受力情况,准确地分析机组受力情况，对气缸部分的气缸、活塞、气阀和活塞环，以及基本部分的机身、中体、曲轴、连杆的设计和校核。
飞轮结构设计对于消除机组的振动非常重要，在变工况条件下，需要快速实现核算原设计的飞轮是否满足运行要求。
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，也是压缩机研究方面的一个课题。
关键词：活塞式压缩机,热力计算, 动力计算,气缸,曲轴2V-0.4/10 RECIPROCATING PISTON COMPRESSOR ABSTRACTReciprocating piston compressor is a volume compressor, which is to increase pressure to discharge fluid by piston. Thermal and dynamic compressor design is the basic and most important one, according to users with the content, gas, pressure and other parameters, calculated after the compressor related parameters, such as class, number, size cylinder, shaft power, and so on. After driving force calculated piston compressor of the force. It is veryimportant to eliminate the vibration by accurate analysis of the force units. During alterative working conditions, it is need to meet the movement requirement for original design of flywheel rapidly. Thermodynamic and dynamic calculations of Piston compressor provide original data for unit graphics and basic design, the calculated results reflect the grade of the compressor design, and the compressor is a study of the topic.Keywords: piston-type compressors,Thermodynamic calculations, Dynamic calculation, Cylinder, Crankshaft recalculation目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1用途和适用范围 (2)1.2工作原理 ..............................................................................1.3活塞压缩机特点 (2)第2章总体设计 (3)2.1结构方案的选择 (3)2.2电机的选择 (3)第3章热力学计算 (7)3.1给定条件： (7)3.2结构形式及主要结构参数 (7)3.3热力计算 (7)第4章动力学计算 (12)第5章气缸部分设计 (14)5.1 气缸..................................................................................5.2活塞...................................................................................145.3气阀...................................................................................145.4活塞环...............................................................................14第6章基本部分的设计 (17)6.1机身、中体 .........................................................................176.2曲轴 ....................................................................................176.3连杆 ....................................................................................196.4轴承的选取： .....................................................................26第7章其他部分的设计 (27)7.1联轴器...............................................................................277.2飞轮...................................................................................结论..............................................................................................29谢辞................................................................................................30参考文献 (31)附录..............................................................................................33外文资料翻译 (36)前言现代工业中，压缩气体的机器用得越来越多，压缩机是输送气体介质并提高其压力能的机械装置。
排气量调节单级压缩机排气量的调节通常，压缩机的用户总是根据最大耗气量来选用压缩机。
然而在使用过程中，由于种种原因，用户的耗气量是变化的，当耗气量小于压缩机的排气量时，便需要对压缩机进行排气量调节，以使压缩机的排气量适应耗气量的要求，否则压缩机排气系统中的压力会升高到不能允许的数值，使压缩机零件载荷过大，并有发生爆炸的危险。
排气量调节的理论基础是根据改变排气量公式中某一个或几个参数的数值。
排气量公式：Q0=λv*λp*λT*λl*Vh*n压缩机调节方法的分类是以调节器在机器上作用的部位来分的，常见的有以下四种：1、转速调节——改变压缩机的转速，使压缩机排气量随之改变，按驱动机转速变化的特点可得连续调节（连续变化）、分级调节（分级变化）和间断调节（停机）。
2、管路调节——利用进气管阻塞的程度，或进、排气管旁通的程度，改变排气量公式中的系数λp，或λl，或根本不进气，可达连续、分级或间断调节。
3、气阀调节——将进气阀强制地顶开，使进气阀在全部行程或部分行程中丧失正常工作能力，改变公式中的λl，可达连续、分级或间断调节。
4、余隙调节——利用和补助容积连通，增大气缸余隙容积，降低容积系数λv，达到排气量调节。
根据补助容积是可变还是不变的，是在全部行程中连通还是在部分行程中连通，可达连续、分级或间断调节。
一、转速调节转速调节的特点可以从以下几方面分析：一方面是压缩机不需要设专门的调节机构，而仅受驱动机性能的限制，往往使调节幅度不能很大，或使驱动机变速机构复杂化。
另一方面是转速调节时，总是使压缩机的转速降低来达到。
这时从理论上来分析，1、压缩机气缸内的工作循环的持续时间增大，气体的热交换加强，引起压缩过程指数和膨胀过程指数下降，对指示功的消耗是有利的。
2、由于转速降低，使气体通过气阀、管路的速度也降低，故其流动损失也降低了。
3、压缩机的摩擦功率，可以认为是随机器转速成比例的变化的，故摩擦功也基本上按转速的降低而成比例的降低了。
《活塞压缩机排气量计算》教学设计【学时】1 一、学情分析通过对往复活塞式压缩机工作循环的学习，使学生对往复压缩机实际工作过程有了一定认识，为这节课的学习打下了良好的基础。
此次主讲内容为活塞压缩机排气量计算，理论分析与表达公式内容较多，比较枯燥，不容易激发听课者的兴趣。
班内学生水平参差不齐，学习基础和能力存在一定差异。
但课堂学习氛围较好，学生思维活跃对新内容的学习有相当积极性。
这就为达到本节课的教学目标奠定了基础。
但是，往复活塞压缩机排气系数中容积系数分析过程较为抽象，学习难度略大。
该部分内容涉及热力状态变化，因此要用到工程热力学方面的知识。
为此，提前布置预习任务，并将用到的以前所学内容进行复习，课前提问检查预习情况。
二、教学目标1、掌握活塞压缩机吸气量计算方法；2、掌握活塞压缩机排气量计算方法；3、掌握活塞压缩机进、排气量的影响因素，能够分析影响过程；4、培养学生理论联系实践的思维和方法；（课程思政：学习方法）5、结合课程内容培养学生爱国情怀。
三、教学思想与教学方法1、教学内容的设计要源于教材而不拘泥于教材，遵循由易到难、由简到繁、循序渐进的组织原则。
教学内容并不一定面面俱到，主要在于培养学生学习兴趣，使其掌握一定的学习方法和思路，并引导学生树立正确的价值观。
2、强调学以致用，理论联系实践。
让学生从实际生活中挖掘“例子”，能够利用所学知识技术解决他们学习、生活中的实际问题，继而激发学生内在学习动机，提高学习主动性和积极性。
3、学生不是被动的知识接受者，教学要以学生为主体，充分发挥学生的主体性，把学习的主动权交给学生。
同时，教师不仅指导学生学会本次课的知识，还要培养学生的思维方法，养成自主探究的精神风貌。
4、采用板书与多媒体相结合的教学方式。
借助多媒体教学，穿插大量图片、动画信息，使课程更加生动、形象，激发学生听课兴趣，加强听课者对所学内容的理解。
对于公式推导过程，采用传统板书讲解，分析过程中可以留给学生足够的时间思考和消化。
活塞式压缩机性能曲线活塞式压缩机是一种重要的机械设备，广泛应用于各个领域。
在使用活塞式压缩机时，我们需要了解它的性能曲线，以便正确地进行操作和控制。
本文将从活塞式压缩机的工作原理、性能参数和性能曲线等方面进行介绍。
一、活塞式压缩机的工作原理活塞式压缩机是利用活塞在缸内上下运动，通过吸入气体、压缩气体和排出气体来实现气体的压缩。
其工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1.吸入过程：活塞向下运动，气体从吸气阀门进入缸内。
2.压缩过程：活塞向上运动，气体被压缩，体积减小，压力增加。
3.排出过程：当气体压力达到设定值时，排气阀门打开，压缩气体被排出。
二、活塞式压缩机的性能参数在了解活塞式压缩机的性能曲线之前，我们需要了解一些与性能相关的参数：1.排气量（Displacement）：指单位时间内活塞从缸内吸入和排出气体的体积。
通常以m³/min或cfm为单位。
2.功率（Power）：指活塞式压缩机运行时所需要的功率，通常以千瓦（kW）为单位。
3.压缩比（Compression Ratio）：指活塞在压缩过程中气体的最终压力与吸入气体的压力之比。
4.效率（Efficiency）：指活塞式压缩机的能量转换效率，通常以百分比表示。
三、活塞式压缩机的性能曲线活塞式压缩机的性能曲线可以通过排气量与压缩比、功率和效率之间的关系来表示。
一般情况下，性能曲线如下所示：1.排气量与压缩比关系：在相同的压缩比下，排气量随着活塞运动频率的增加而增加。
在相同的活塞运动频率下，排气量随着压缩比的增大而减小。
2.功率与压缩比关系：在相同的排气量下，功率随着压缩比的增大而增大。
在相同的压缩比下，功率随着排气量的增加而增大。
3.效率与压缩比关系：在相同的排气量和功率下，效率随着压缩比的增大而减小。
在相同的压缩比下，效率随着排气量和功率的增加而增大。
通过分析活塞式压缩机的性能曲线，我们可以确定最佳操作点，以实现高效、稳定的运行。
同时，我们还可以根据工作条件的不同，选择适合的活塞式压缩机类型和规格，以满足需求。
