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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。
活塞式压缩机的故障及其原因和措施作者：任玉祥出处：阅读：发布时间：2006-10-17 9:06:00供稿：（一）、常见故障及其原因和措施1.排气量不足：1.1 进气滤清器的故障：积垢堵塞，使排气量减少；吸气管太长，管径太小，致使吸气阻力增大影响了气量，要定期清洗滤清器。
1.2 压缩机转速降低使排气量降低：空气压缩机使用不当，因空气压缩机的排气量是按一定的海拔高度、吸气温度、湿度设计的，当把它使用在超过上述标准的高原上时，吸气压力降低等，排气量必然降低。
1.3 气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大，泄漏量增大，影响到了排气量。
属于正常磨时，需及时更换易损件，如活塞环等。
属于安装不正确，间隙留得不合适时，应按图纸给予纠正，如无图纸时，可取经验资料，对于活塞与气缸之间沿圆周的间隙，如为铸铁活塞时，间隙值为气缸直径的0.06／100～0.09／100；对于铝合金活塞，间隙为气径直径的0.12／100～0.18／100；钢活塞可取铝合金活塞的较小值。
1.4 填料函不严产生漏气使气量降低。
其原因首先是填料函本身制造时不合要求；其次可能是由于在安装时，活塞杆与填料函中心对中不好，产生磨损、拉伤等造成漏气；一般在填料函处加注润滑油，它起润滑、密封、冷却作用。
1.5 压缩机吸、排气阀的故障对排气量的影响。
阀座与阀片间掉入金属碎片或其它杂物，关闭不严，形成漏气。
这不仅影响排气量，而且还影响间级压力和温度的变化；阀座与阀片接触不严形成漏气而影响了排气量，一个是制造质量问题，如阀片翘曲等，第二是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气。
1.6 气阀弹簧力与气体力匹配的不好。
弹力过强则使阀片开启迟缓，弹力太弱则阀片关闭不及时，这些不仅影响了气量，而且会影响到功率的增加，以及气阀阀片、弹簧的寿命。
同时，也会影响到气体压力和温度的变化。
1.7 压紧气阀的压紧力不当。
压紧力小，则要漏气，当然太紧也不行，会使阀罩变形、损坏，一般压紧力可用下式计算：p=kπ/4 D2P2，D为阀腔直径，P2为最大气体压力，K为大于1的值，一般取1.5～2.5，低压时K＝1.5～2.0，高压时K＝1.5～2.5。
压缩机排气量不足的原因和解决办法时间：2010-04-23 来源：互联网发布评论进入论坛排气量不足是与压缩机的设计气量相比而言。
主要可从下述几方面考虑：1、压缩机进气滤清器的故障：积垢堵塞，使排气量减少；吸气管太长，管径太小，致使吸气阻力增大影响了气量，要定期清洗滤清器。
2、压缩机转速降低使排气量降低：空气压缩机使用不当，因空气压缩机的排气量是按一定的海拔高度、吸气温度、湿度设计的，当把它使用在超过上述标准的高原上时，吸气压力降低等，排气量必然降低。
3、压缩机气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大，泄漏量增大，影响到了排气量：属于正常磨时，需及时更换易损件，如活塞环等。
属于安装不正确，间隙留得不合适时，应按图纸给予纠正，如无图纸时，可取经验资料，对于活塞与气缸之间沿圆周的间隙，如为铸铁活塞时，间隙值为气缸直径的0.06／100～0.09／100；对于铝合金活塞，间隙为气径直径的0.12／100～0.18／100；钢活塞可取铝合金活塞的较小值。
4、压缩机填料函不严产生漏气使气量降低：其原因首先是填料函本身制造时不合要求；其次可能是由于在安装时，活塞杆与填料函中心对中不好，产生磨损、拉伤等造成漏气；一般在填料函处加注润滑油，它起润滑、密封、冷却作用。
5、压缩机吸、排气阀的故障对排气量的影响：阀座与阀片间掉入金属碎片或其它杂物，关闭不严，形成漏气。
这不仅影响排气量，而且还影响间级压力和温度的变化；阀座与阀片接触不严形成漏气而影响了排气量，一个是制造质量问题，如阀片翘曲等，第二是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气。
6、压缩机气阀弹簧力与气体力匹配的不好：弹力过强则使阀片开启迟缓，弹力太弱则阀片关闭不及时，这些不仅影响了气量，而且会影响到功率的增加，以及气阀阀片、弹簧的寿命。
同时，也会影响到气体压力和温度的变化。
7、压缩机压紧气阀的压紧力不当：压紧力小，则要漏气，当然太紧也不行，会使阀罩变形、损坏，一般压紧力可用下式计算：p=kπ/4 D2P2D2为阀腔直径，P2为最大气体压力，K为大于1的值，一般取1.5～2.5，低压时K ＝1.5～2.0，高压时K＝1.5～2.5。
活塞压缩机压力怎么调节活塞压缩机是一种常见的压缩机类型，广泛应用于各行各业。
在使用活塞压缩机的过程中，压力调节是一个关键的技术环节。
合理地调节压力，不仅可以确保活塞压缩机的正常运行，还可以提高其工作效率。
那么，活塞压缩机压力究竟应该如何调节呢？首先，我们需要了解活塞压缩机的基本工作原理。
活塞压缩机通过活塞往复运动将气体压缩，从而提高气体的压力。
因此，调节活塞压缩机的压力，就是要调节活塞的往复运动次数和幅度。
在实际操作中，调节活塞压缩机的压力有多种方式，下面介绍几种常见的调节方法。
1.调节排气阀的开启时间：活塞压缩机的排气阀是控制气体出口的关键部件。
通过调节排气阀的开启时间，可以控制气体的压缩时间，进而调节压缩机的压力。
当需要增大压力时，可以适当延长排气阀的开启时间；反之，当需要降低压力时，可以适当缩短排气阀的开启时间。
2.调节排气阀的开启频率：活塞压缩机的排气阀不仅可以控制开启时间，还可以控制开启的频率。
在特定的工作条件下，通过调节排气阀的开启频率，可以达到调节压力的目的。
一般来说，开启频率越高，压力越大；开启频率越低，压力越小。
因此，根据实际需要，可以适当调节排气阀的开启频率。
3.调节进气阀的开启时间：活塞压缩机的进气阀是控制气体进入的关键部件。
通过调节进气阀的开启时间，可以控制气体进入的时间和数量，进而调节压缩机的压力。
当需要增大压力时，可以适当缩短进气阀的开启时间；反之，当需要降低压力时，可以适当延长进气阀的开启时间。
4.调节进气阀的开启频率：活塞压缩机的进气阀也可以控制开启的频率。
通过调节进气阀的开启频率，可以达到调节压力的效果。
开启频率越高，压力越大；开启频率越低，压力越小。
根据实际需要，可以适当调节进气阀的开启频率。
需要注意的是，在进行活塞压缩机压力调节的过程中，应该根据实际情况进行合理的调整，避免过度调节造成不必要的损耗或者安全隐患。
同时，要密切关注压力调节过程中的压力变化，及时调整调节参数，确保活塞压缩机的稳定运行。
活塞式压缩机气量的调节方式有几种活塞式压缩机是一种常用的压缩设备，广泛应用于工业生产中。
在使用活塞式压缩机时，根据不同的需求，可以采用不同的气量调节方式。
一、调节进气门开度调节进气门开度是一种常见的气量调节方式。
通过改变进气门的开度，可以控制活塞式压缩机的进气量。
当需要增大气量时，可以适当增加进气门的开度；当需要减小气量时，可以适当减小进气门的开度。
这种调节方式简单易行，操作方便。
二、改变活塞行程活塞行程是指活塞在压缩机内的往复运动的距离。
改变活塞行程可以有效地调节活塞式压缩机的气量。
当需要增大气量时，可以适当增加活塞的行程；当需要减小气量时，可以适当减小活塞的行程。
这种调节方式需要对活塞式压缩机进行调整和改造，需要一定的专业知识和技术。
三、调节活塞的转速活塞式压缩机的气量还可以通过调节活塞的转速来实现。
活塞式压缩机的转速越高，气量越大；转速越低，气量越小。
因此，通过改变活塞的转速，可以调节活塞式压缩机的气量。
这种调节方式需要配备相应的控制装置，通过控制装置可以方便地调节活塞的转速。
四、调节排气阀开度调节排气阀开度也是一种常见的气量调节方式。
通过改变排气阀的开度，可以控制活塞式压缩机的出气量。
当需要增大气量时，可以适当增加排气阀的开度；当需要减小气量时，可以适当减小排气阀的开度。
这种调节方式较为简单，但需要注意排气量与进气量的平衡，以确保良好的工作效果。
综上所述，活塞式压缩机气量的调节方式主要包括调节进气门开度、改变活塞行程、调节活塞的转速和调节排气阀开度等几种。
不同的调节方式适用于不同的情况，根据具体需求选择合适的调节方式可以有效地调节活塞式压缩机的气量，满足工业生产的需求。
影响活塞式压缩机排气量的主要因素有活塞式压缩机是一种常用的压缩机类型，广泛应用于工业生产和空调系统中。
它通过活塞的上下运动，将气体进行压缩，使其体积变小，从而提高气体的压力和密度。
而活塞式压缩机的排气量是衡量其工作性能的重要指标之一。
影响活塞式压缩机排气量的因素主要有以下几个方面：1. 活塞尺寸活塞尺寸对活塞式压缩机的排气量有着直接的影响。
通常来说，活塞直径越大，活塞运动时所能产生的排气量就越大。
而活塞行程长度也会对排气量产生影响。
较长的活塞行程会使活塞在一次往复运动中所能排出的气体更多，从而增加排气量。
因此，在设计和选择活塞式压缩机时，活塞的尺寸需要合理确定，以满足特定工况下的排气要求。
2. 转速和功率活塞式压缩机的转速和功率也是影响排气量的重要因素。
一般情况下，升高转速和功率可以增加活塞的工作效率，使其能够更快地进行往复运动，并增加排气量。
但是，过高的转速和功率可能会导致活塞过热，增加摩擦损失，甚至使机器失去平衡，因此在实际应用中需要综合考虑。
3. 气缸数量和结构活塞式压缩机的气缸数量和结构对其排气量也有着明显的影响。
多缸的活塞式压缩机通常能够提供更大的排气量。
此外，气缸的结构也会影响气体的压缩效果。
例如，一些活塞式压缩机采用双作用气缸结构，即在活塞向上和向下行程中均能进行气体压缩，从而实现更高的排气量。
4. 排气阀的设计活塞式压缩机的排气阀是控制气体进出的关键部件。
其设计参数直接影响着排气量的大小。
合理设计的排气阀能够降低气体的泄漏和压力损失，提高排气量。
排气阀的开启和关闭时间、阀瓣的开口大小等都是影响排气量的重要因素。
5. 工作环境条件活塞式压缩机的工作环境条件也会对其排气量产生一定的影响。
例如，高海拔地区的气压较低，会减小活塞的排气量；高温环境下，活塞和气缸的摩擦会增加，影响活塞的工作效果。
因此，在不同的工作环境条件下，需要对活塞式压缩机进行适当的调整和改进，以提高其排气量。
综上所述，活塞尺寸、转速和功率、气缸数量和结构、排气阀的设计以及工作环境条件等都是影响活塞式压缩机排气量的主要因素。
活塞式空气压缩机性能影响因素分析及排气量调节摘要:为了保证空压机在最佳条件下运转,分析了余隙容积、压力损失等因素对活塞式空压机性能的影响,并对空压机的排气量的调节进行分析,以提高空压机工作的可靠性和经济性。
关键词:活塞式空气压缩机影响因素排气量调节
煤矿中广泛使用着各种由压缩空气驱动的机械及工具,例如采掘工作面的气动凿岩机、气动装岩机及凿井使用的气动抓岩机、地面使用的空气锤等,空气压缩设备就是指为这些气动机械提供压缩空气的整套设备[1]。
为了保证空压机在最佳条件下运转,必须分析与空压机性能有关的因素,进而分析其对空压机性能的影响;同时,对空压机的排气量调节进行分析,以便提高空压机工作的可靠性和经济性。
1 性能影响因素分析
1.1 余隙客积对排气量的影响
余隙容积是活塞处于外止点时,活塞外端面与气缸盖之间的容积和气缸与气阀连接通道的容积之和。
余隙容积的大小还可用相对余隙容积α来表示,它定义为余隙容积V0与气缸工作容积Vg的比值,即: 余隙容积对空压机排气量的影响常用气缸的容积系数λ0来表示,定义为气缸的吸入空气量Vs与工作客积Vg之比,即:
经分析可以得到:
式中:ε为压缩比;m为膨胀过程多变指数。
上式说明:容积系数的大小不仅取决于相对余隙容积值α,还取决于压缩比ε和膨胀指数m。
由此可知,要增加空压机的排气量,必须减少α或ε,或增大m值。
因此,若提高空压机排气量,须从以下儿方面着手:尽量减少余隙容积;空气的压缩比不能太大;使余隙容积中的压缩空气按绝热过程进行膨胀。
1.2 余隙容积对功的影响
只考虑余隙容积时,空压机的工作循环如图1所示。
若无余隙容积时,总循环功为：
1.3 压力损失的影响
在空压机的吸气过程中,压力随着吸气管的阻力而变化。
压力损失是由于过滤器、吸气管和吸气阀阻力而产生的。
其中阀的压力损失是主要的,该压力损失与阀中气体流速的平方成正比。
同样,在排气过程中排气阀及排气管道也具有阻力,空压机在排气过程中气缸压力要高于排气管中的压力。
如图1（a）所示,吸气过程和排气过程开始时具有较大凸起的波折线,这是由于阀及弹簧的惯性阻力引起的,此阻力只在打开阀片时才有。
由于吸气压力降低和排气压力升高的影响,使空压机的每一循环过程所消耗的总功增加,所增加的数值如图1（a）中的3-2-6-c和4-d-a-1所包围的面积。
由于吸气压力降低,吸气终了压力小于气缸外原始压力p1,因此当折算到压力p1时,实际的吸气体积有一定的下降,从而排气量也有所下降。
常用压力系数λp来表示吸气阻力对排气能力的影响,即:
通常空压机的第1级中,进气压力等于或接近大气压时,取λp=0.95～0.98。
2 排气量调节
空压机生产的压气主要供井下风动工具使用。
由于井下风动工具开动的台数经常变化,因此耗气量也经常变化[2～5]。
当耗气量大于空压机的排气量时,可启动备用空压机;小于空压机的排气量时,多余的压气虽然可以暂时储存在风包中,但如时间较长,风包内压气数量较多,风压增加太大,容易产生危险,因此,必须进行空压机排气量的调节。
2.1 打开进气阀调节
如图2所示,图中左侧为压力调节器,由缸体、滑阀(带有阀杆)、
弹簧等组成,经管5与风包或压气管相连,用管6通往右侧的减荷装置。
风包中风压正常时,弹簧把滑阀推到缸内最上端位置,此时管5被滑阀上端面堵死。
当风包中风压超过正常值时,把滑阀压到下侧位置,使管5和管6连通。
此时风包中的压缩空气进入减荷装置的缸体内,推动活塞克服弹簧的弹性力而向下移动,利用杆的叉头将进气阀的阀片压开。
气缸与大气相通,当其活塞左行时,气缸进气;右行时,又将吸进气缸的气体由进气阀排到大气中,此时空压机空转,不向压气管网供应压气。
对于双作用式气缸,可将两侧工作腔的进气阀分别连接2个压力调节器A和B,同时将2个压力调节器的动作压力、恢复压力整定成不同的值,则可实现100％,50％,0％排气量的三级调节。
当风包中压力升到某一额定数值时,压力调节器A起作用,打升气缸一侧的进气阀,排气量减为额定值的50％。
若此时排气量仍然大于耗气量,则风包中压力继续上升,压力调节器B随后起作用,打开气缸另一侧的进气阀,空压机进入空转。
恢复情况类似。
这种调节方法简便易行,缺点是调节器动作时负荷立即下降,产生的惯性力较大。
为了不使惯性力太大,需加大飞轮质量以产生较大的惯性。
2.2 关闭进气管调节
目前矿山使用的L型空压机大多采用关闭进气管的调节方式,其
结构如图3所示。
与打开进气阀调节法一样,关闭进气管调节也是靠压力调节器来调节的。
当风包中风压超过整定值时,压力调节器起作用,风包中的高压风通过管路进入减荷缸,推动活塞带动盘形阀,克服弹簧的压力而向上移动,把进气管通路堵死,从而使空压机不能进气,因而也不能排气,空压机空转。
风包中风压降低时,其作用与上述打开进气阀调节时类似。
当风包中有相当风压时,为了能够不带负荷启动空压机而备有手轮,启动前把活塞托起,封闭进气管,于是空压机可以空载启动。
在空压机转速达到额定值时,再转动手轮脱离活塞,利用弹簧的力量使活塞连同盘形阀一起下降,恢复原值,进气管打开,空压机升始正常工作。
2.3 改变余隙容积调节
如图4所示,气缸壁上带有附加的余隙容积,此附加余隙容积靠阀的作用可以和气缸连通或隔断。
当风包中压力增大超过整定值时,压力调节器起作用,压气通过压力调节器后沿风管进入减荷气缸内,克服弹簧的作用,推动活塞,将阀打开而使余隙积增大,空压机的排气量减小。
用改变余隙容积法调节时,往往在气缸上带有4个附加的余隙容积,分别由4整定成不同压力的压力调节器控制。
当各个余隙容积依次和气缸连通时,空压机的排气量将逐步减少25％左右,于是能进行5
级调节,分别给出l00％、75％、50％、25％和0％的排气量。
3 结语
活塞式空压机在矿山得到了广泛的应用,本文主要对活塞式空压机性能影响因素及空压机的排气量的调节进行分析,以保证空压机在最佳条件下运转,提高空压机工作的可靠性和经济性。
参考文献
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