下载文档原格式
![毕业设计--冷库制冷系统的设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/dbb821b2a8956bec0875e337.png)
毕业设计题目：小型冷库制冷系统的设计毕业设计（论文）任务书2、类别是指毕业论文或毕业设计目录目录 (1)摘要 (1)第一章库址选择 (1)第一节工程概况 (1)第二节气侯情况 (1)第二章冷库隔热防潮设计 (2)第一节冷库的结构 (2)第二节隔热与防潮的基本要求 (2)第三节维护结构的材料及选择 (3)第三章冷负荷计算 (3)第一节计算各传热层系数 (4)第二节设备负荷计算 (5)第三节各房间的负荷汇总 (9)第四章冷库制冷方案的确定 (10)第五章制冷机及辅助设备的选择 (11)第一节制冷压缩机的选型计算 (11)第二节制冷系统辅助设备选型计算 (12)第六章制冷系统管道 (18)第七章制冷系统的试压、试漏及管道保温 (19)结论 (21)参考文献摘要：本次毕业设计的课题是对南京的某冷库进行设计。
设计分为七个过程，首先给冷库进行选址，根据冷库提供的要求和当地的气候条件进行选址。
然后进行冷库隔热防潮设计，包括结构，要求及材料的选择。
冷负荷计算是本设计的重点，根据结构材料和传热系数计算出各房间的负荷及汇总。
确定冷库设计方案，包括压缩形式，冷凝器的配置，及系统的供液方式和冷间的冷却方式，而后简单的对冷间工艺设计和系统管道及管道的试压、试漏及管道保温的一些说明。
关键词：冷库设计制冷系统负荷计算选型计算第一章工程概况与原始资料第一节工程概况此次毕业设计为南京某公司进行制冷系统设计,主要内容包括制冷机房、冻结间及冷库。
该工程包括冻结间 ( -23℃)，低温冷藏间( -18℃)两项制冷系统。
此设计题目是我们专业主要发展方向,通过毕业设计对我以前学习的专业知识作一个全面的总结,从而进一步提高对本专业知识的应用能力。
本制冷系统设计原始资料概况如下：一、冻结间、冻结物冷藏间冻结间：设计温度-23℃。
，总建筑面积为8×18= 144㎡，冻结能力20吨/小时。
冻结物冷藏间：设计温度-18℃。
库房内净高5 m，总建筑面积为20×24 =480㎡，低温冷藏总能力为500吨。
文献综述一、前言毕业设计论题：压缩机气量调节控制方法研究及控制执行机构设计学术意义：活塞式压缩机是一种用来压缩气体提高气体压力或输送气体的通用机械，广泛应用于国防、机械、冶金、化工、炼油等领域，按其用途可分为用于气动设备的动力压缩机和用于工艺流程的流程压缩机。
前者主要用于风镐、风钻、风动砂轮、风动敲击器等气动设各，一般以小型压缩机为主；后者用于分离、合成、反应、输送等工业流程中，通常为大型往复压缩机[1]。
本课题重点在于：1、研究往复压缩机气量调节的控制方法；2、控制执行机构的设计。
现今压缩机气量调节的控制方法已有很多种，最常用的旁路调节和顶开进气阀调节[2-7]。
目前常用的调节方式多种多样，也各有其优缺点,但如何合理、高效、经济地选用流量调节方式是工程设计过程中需要认真考虑的问题。
本课题的开展结合了各方面的资料，通过查阅2005年以来的相关文献，综合现有的各种关于气量调节控制方法和控制执行机构设计相关的理论及方法，努力研究新的调节方法及设计新的控制执行机构。
本课题所收集的文献主要是关于往复式压缩机气量调节的相关资料，涵盖了现今主要的气量调节方法和国际前沿的气量调节控制系统。
详细阐述了气量调节控制的基本原理，以及在工程实践中的具体应用。
文献主要来自中国知网、维普、万方数据资源等中文数据库以及Elsevier等外文数据库，包括学位论文、期刊、论文集、专著、技术报告、专利等。
本课题所收集的文献主要是关于往复式压缩机气量调节的相关资料，涵盖了现今主要的气量调节方法和国际前沿的气量调节控制系统，不管是国际外还是国内的都有所涉及。
详细阐述了气量调节控制的基本原理，以及在工程实践中的具体应用。
二、压缩机气量调节控制方法与控制执行机构设计概述往复压缩机的气量调节主要实现方式有下列几种：(1)转速调节方式(可分为连续转速调节和间断转速调节)；(2)管路调节方式(可分为节流进气、切断进气、进排气管连通即旁通管路调节)；(3)顶开进气阀调节方式(分为全行程顶开进气阀、部分行程顶开进气阀)；(4)连通补助容积方式[2-9]。
1绪论1.1引言随着科学技术的飞速发展，人类与天然气的关系越来越密切。
正如大家所知道的，天然气能源是一种十分干净，优质，方便，高效的能源。
所以无论是直接燃烧，还是用来开车或发电，都将会受到人们的欢迎。
经过测定，天然气的热效应和热值不仅高于煤炭的热值，而且也高于石油的。
目前天然气消费在世界能源消费结构中的比重已达35%，成为仅次于石油的第二大能源。
天然气广泛用于商业及民用热水器，燃灶具，制冷及采暖，也用于冶金，造纸，陶瓷，采石，玻璃等行业，还用于干燥脱水处理及废料燃烧天然气汽车的一氧化碳，碳氢化合物与氮氧化合物的排放量都大大的低于汽油，柴油发电机的汽车，不磨损，不积碳，运营费用低，是一种新型环保的汽车，未来的发展前景非常可观。
1.2天然气压缩机的国内外研究现状目前，国外天然气压缩机的主要生产厂家，主要集中在美国。
以库伯公司，艾里尔公司，和德莱赛兰公司等为代表。
生产的压缩机类型按其总体结构而言，可分为总体式和分体式两大系列。
总体来看，目前国内生产的压缩机产品的供需情况是：一般用微型压缩机和往复式活塞压缩机，这两种压缩机的生产力都大于市场需要，快速发展的微型压缩机主要依赖于以出口为主的生产模式，工艺用的压缩机尽管有了较快的发展，但在其技术水平和制作能力，特别是在产品的性能稳定性，可靠性方面与国际先进水平有一定差距，不能满足国家重点工程建设的需要。
目前车用天然气压缩机技术已日趋成熟，技术性能已达到国际水平，制造和生产的水平已接近国际水平。
进口及国产的同类型压缩机性能与中国产压缩机的易损件寿命比进口的产品低，国产材料加工水平没有跟上是主要的原因。
但进口压缩机的价格要给国产的压缩机的成套价格高52%，而且配件供应有保证。
因此选用国产压缩机投资和运行维护费用比较低。
2 VW-7/3天然气压缩机的特点及应用2.1天然气压缩机的构造原理：天然气加气站用压缩机，构件主要包括电机、曲轴连杆机构、气缸、活塞。
气体的压缩级数为三级或四级，连杆、气缸与活塞组成的列数为两列，同一列的不同级的气缸之间不设置平衡段缸且采用倒级差组合结构，每一列中的气缸填料与活塞环为自润滑材料环。
活塞式压缩机设计说明讲解活塞式压缩机的设计说明姓名：班级：学号：指导⽼师：1.题⽬：复算19WY-9/150型氢氦⽓压缩机在⽬前操作条件下的各级压⼒、排⽓温度、排⽓量、功率，作出计算⽰功图、切向⼒图、活塞⼒图、标明最⼤活塞⼒与切向⼒，核算配⽤电机功率是否适当？2.19WY-9/150型氢氦⽓压缩机简介19WY-9/150型氢氦⽓压缩机是我省投产3000吨⼩型化肥⼚的氮氢⽓压缩机，⼆列之间为飞轮，由电机通过三⾓⽪带拖动。
压缩机为卧式、两列、门型、四线压缩。
原料（半⽔煤⽓）经脱硫后进⼊I级，经I级压缩后送去变换、⽔洗、碳化，碳化后为碳化⽓。
碳化⽓返回II级、III、IV级压缩后去洗铜、合成。
3.⽬前操作条件与有关数据（1）操作条件：吸⽓压⼒：0.15MPa（绝）排⽓压⼒：16.0MPa（绝）I级出⼝与II级进⼝压⼒差为 P=0.09MPa吸⽓温度：I 级进⼝相对湿度Φ=1 （2）⽓体组成（3）有关数据：活塞⾏程：S=310mm ，活塞杆直径d=60mm 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 飞轮矩GD 2为471.0kgm 2，配⽤电机额定功率：155kw 。
设计计算⼀ . 计算各级的⾏程容积。
I 级：32222212421S10.05439m 0.31)0.060.0652(0.344π)S d D D (D 4πV =?--??=-+-=II 级：3222322S20.01704m 0.31)0.1352(0.214π)S D (2D 4πV =?-??=-=III 级：322223S30.00356m 0.31)06.0(0.1354π)S d (D 4πV =?-?=-=IV 级：3224S40.00103m 0.31065.04πS D 4πV =??==⼆计算各级名义压⼒和名义压⼒⽐已知 16MPa P 0.15MPa P d4s1==s2s2s2s1s1s1T V P T V P =0.4867MPa 3030.017043080.054390.15V T T V P P s2s1s2s1s1s2===0.5767MPa 0.09P P s2d1=+=MPa 3673.23030.003563130.054380.15V T T V P P P s3s1s3s1s1s3d2====MPa 1822.83030.001033130.054390.15V T T V P P P s4s1s4s1s1s4d3====3.8450.150.5767P P εs1d11===864.40.48672.3673P P εs2d22=== 456.32.36738.1822P P εs3d33===955.18.182216P P εs4d44===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：各⽓体绝热指数注：表中所列的⽓体绝热指数为时的参数，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 看做是常数。
活塞式压缩机的设计说明姓名：班级：学号指导老师:1.题目:复算19WY-9/150型氢氮气压缩机在当前操作条件下的各级压力、排气温度、排气量、功率，作出计算示功图、切向力图.活塞力图、标明最大活塞力与切向力，核算配用电机功率是否适当？ 2.19WY-9/150型氢氮气压缩机简介19WY-9/150型氢氮气压缩机杲我省投产3000吨小型化肥厂的氮氢气压缩机，二列之间为飞轮，由电机经过三角皮带拖动。
压缩机为卧式、两列、门型.四线压缩。
原料（半水煤气）经脱硫后进入I级，经I级压缩后送去变换、水洗.碳化，碳化后为碳化气。
碳化气返回II级、III、IV级压缩后去洗铜、合成。
o19WY—9/150爪缩机示总:图3.当前操作条件与有关数据（1）操作条件：吸气压力:0.15MP Q（绝）排气压力：16.0MPa(绝)I级出□与II级进□压力差为P=0.09MPa吸气温度：I级进□相对湿度=1(2)气体组成(3)有关数据：活塞行程:S=310mm,活塞杆直径d=60mm转速:n=209rpm,连杆长度l=700mm;I> IV列超前II. Ill列90度往复运动件重量:I-IV列210.9kg; II-III列193.7kg飞轮矩GD2为471.0kgm2,配用电机额定功率：155kw o设计计算一・计算各级的行程容积。
I 级:V S1 = - (D? - D4 + D7 - d 2)S = - x (0. 342 x 2 - 0. 0652 - 0. 062) x 0. 31 4 4 =0. 05439m 3II 级:=0.01704m 3 III 级:Vs 厂沦一 Qs 詣 x (0.歸一 0. 062)X0.3】 =0.00356m 3 IV 级:JT Q JT Q =4D "S= 4 X O-065^ xo.31 =O. 00103m 3二计算各级名义压力和名义压力比 已知P sl = 0. 15MPa P d 4 = 16MPap sl v sl _ P s2V s2 T slTS 2“ P S I V S 1T S 2 0. 15 X 0. 05439 X 308 八P 2 = si 吴冬= ------------------------------------- =0. 4867MPa - T S I V S 2 0.01704 x 303 P dl = P s2 + 0. 09 = 0. 5767MPa0^12 g XPd2 = Ps3=P S 1V ；1T S 3■ T S 1V S 30. 15 X 0. 05438 x 3130. 00356 x 303=2. 3673MPa2 3D1Xo - 2 X温度的影响，可把k 看做杲常数。
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。
毕业设计学生姓名：崔红飞学号： 080503105 学院：机械电子工程学院专业：过程装备与控制工程题目：指导教师：任欧旭(讲师)评阅教师：朱玉峰（教授）2012年06月毕业设计说明书中文摘要毕业设计说明书外文摘要目录1 绪论 (1)本设计的背景及意义 (1)本设计中的注意事项 (2)本设计的预期工作 (2)2 总体结构设计 (3)结构方案选择 (3)压缩机转数的确定 (5)气阀的选取 (5)压缩机轮滑方式的选择 (5)压缩机的驱动 (6)3 热力学计算 (6)设计参数 (7)结构型式和参数确定 (7)行程的确定 (7)级数选择、各级名义压力比分配和实际压力比 (8)各级排气温度 (9)各级气体的可压缩性系数 (10)各级热力学系数 (10)各级气缸的行程容积 (13)各级气缸直径 (14)圆整后各级名义压力及温度 (14)计算活塞力 (16)计算轴功率 (17)4 压缩机零部件设计 (19)活塞销设计 (19)活塞设计 (21)曲轴设计 (24)连杆设计 (25)刮油环设计 (27)活塞环设计 (28)气缸设计 (30)5 动力学计算 (31)动力学任务 (32)活塞组件质量计算数据 (32)动力学作用力计算 (33)综合活塞力计算及列的切向力图绘制 (38)总切向力叠加及总切向力图的绘制 (43)飞轮矩确定 (48)飞轮矩设计 (48)结束语 (50)致谢 (51)参考文献 (52)1 绪论1.1本设计的背景及意义压缩机是用来提高气体压力和输送气体的，属于将原动机的动力能转变为气体压力能的工作机械。
要实现压缩机的连续运转需要两个条件：一是主机完成压缩任务；二是辅机确保机械的运行安全。
压缩机的种类多、用途广，有“通用机械”之称。
目前，除了活塞式压缩机，其他各类压缩机机型，比如离心式、双螺杆式、滚动转子式和涡旋式等均被有效地开发和利用，为用户在机型的选择上提供了更多的可能性[1]。
根据2003 年，压缩机行业协会单位67 家企业的统计结果，压缩机工业总产值(不变价)达48 亿元，且在大中型压缩机中，空气压缩机占绝对主导地位。
本科毕业设计说明书VW-1/18-3.5型天然气压缩机设计（热力与动力计算）VW-1/18-3.5 NATURA GAS COMPRESSOR DESIGN (CALCULATION OF HEAT AND POWER)学院（部）：机械工程学院专业班级：过程装备与控制工程学生姓名指导教师：2011年5 月17 日毕业设计任务书专业、班级姓名日期2009年3月10号1．设计题目：ZW-2.4/4-10型天然气压缩机设计2．（专题）：热力与动力计算3．设计原始资料：见参考文献资料4．设计文件：说明书： 1份图纸：装配图1张、零件图1张5. 设计任务下达日期：2011年3月17号6. 设计完成日期：2011年5月17号7. 设计各章节答疑人：8. 指导教师：李坤9. 系（室）负责人：VW-1/18-3.5天然气压缩机设计（热力与动力计算）摘要压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械，是一种能量转换工作机。
压缩机应用范围很广，有时也称为通用机械。
自20世纪70年代石油化工大发展之后，形成了与之配套的专用压缩机，如大化肥专用压缩机、乙烯工业用“三机”等。
化工专用压缩机还包括传统的化工用压缩机。
如氯气压缩机、特殊稀有气体压缩机等，随着工业的发展和进步这些压缩机通常对材料、密封、工艺，特别是真实气体的适应性有特殊的要求。
气体压缩机石化生产装置中常用的气体压缩机有离心式气体压缩机和往复式气体压缩机。
多年来，我国压缩机制造业在引进国外技术，消化吸收和自主开发基础上，攻克不少难关，取得重大突破。
例如，催化裂化装置用的主风机和富气压缩机、加氢装置用的循环氢压缩机，乙烯三大压缩机，化肥四大压缩机组等已大量在石化生产中应用[1]。
其中天然气压缩机研究也有了突破性进展。
天然气压缩机是气体活塞式压缩机的一种广泛应用于多个领域，如自用或公共充气站、天然气输送站、塑性成型、天然气加气站、特种气体压缩机、天然气、吹扫、机器制造商、石油压缩机,对经济促进作用相当明显。
1 引言活塞式压缩机设计是专业课程设计的主要方向之一。
活塞式压缩机的主要特点有：压力范围广，效率高，适应性强。
然主要缺点有：外形尺寸和重量较大，需要较大的基础，气流有脉动性和易损零件较多。
综合考虑我们的设计题目主要以排气量小于1m3/min 的微型或小型角度式空气压缩机为主。
用于提供压缩空气的角度式空气压缩机包括V型、W型、S型等结构型式，主要分为单级和两级压缩两大类；润滑方式分：有油润滑、无油润滑；冷却方式主要为风冷；气阀型式主要为舌簧阀。
单级和多级压缩各有优点，有油和无油各有特点，风冷是小型空气压缩机常见的冷却方式，与水冷相比也各有优点。
目前，小型空气压缩机气阀常用舌簧阀，主要是余隙小，气缸利用率高。
空气压缩机的设计原则：（1）满足用户提出的关于排气量、排气压力以及有关使用条件的要求；（2）有足够的使用寿命及使用可靠性；（3）运转的经济性；（4）动力平衡性良好；（5）维护及检修方便；（6）尽可能使用新结构、新技术及新材料；（7）制造工艺性良好；（8）机器轻巧。
以上原则往往彼此之间相矛盾，应根据压缩机的用途，在保证主要要求下，尽量满足其他要求[1]。
活塞式压缩机的发展趋势是：（1）高压、高速、大容量。
在某些化工部门，提高压力可以提高合成效率，因而压缩机的压力在逐渐提高。
高转数、短行程的结构应用降低了机器占地面积和金属消耗量。
（2）提高效率以及延长使用期限。
（3）按产品系列化、通用化、标准化进行生产，以便于产量、质量的提高，且适用于产品变型。
、MPa、MPa、MPa、，MPa、MPa两档为主。
2 总体结构方案设计总体方案设计是整个设计的关键，方案的选择一定要有充分的选择依据。
在理解的基础上，准确表达设计方案的目的。
明了该种结构方案的热力学目的和特点，动力学目的和特点，结构优化设计的目的以及其它需要完善和实现的目标。
2．1 设计参数压缩介质：空气空气相对湿度：以石家庄地区为准吸气压力：大气压排气压力：排气量：≥活塞行程：S=65mm一级进气温度：（10~45）℃2．2 设计要求选取适宜的级数、冷却方式等，确保排气量≥。
全套设计1 引言空气压缩机是指压缩介质为空气的压缩机，主要作用是为生活、生产提供源源不断地、具有一定压力的压缩空气。
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]。
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、卧式和角度式。
而且角度式又可分为L型、V型、W型、扇形和星型等。
不同形式的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[2]。
空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。
起源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。
如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。
空气压缩机的额定排气压力分别为低压（0.7MPa~1.0MPa）、中压（1.0MPa~10MPa）、高压（10MPa~100MPa）和超高压（100MPa以上），可根据实际需求来选择。
常见使用压力一般为0.7~1.25MPa[3]。
空气压缩机应用范围极为广泛，且由资料显示国内需求量呈上升趋势，是中小型工业用压缩机一个庞大的族群。
中、小型微型工业用往复活塞式压缩机有着相同的传动部件基础上变换压缩级数和气缸直径，迅速派生出多品种变形产品的便利条件。
不仅其容积流量、排气压力变化多端，通过适当调整部分零部件材质还可以压缩多种气体，大为扩展服务领域[4]。
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。
活塞式压缩机毕业论文目录第1章绪论 (II)1.1 课题的目的 (II)1.2 背景 (II)1.3 课题内容及意义 (V)第2章活塞式压缩机简介 ......................................................................................... V II2.1 活塞式压缩机概述以及相关参数 .......................................................... V II2.2 活塞式压缩机分类及结构 ....................................................................... I X2.3 活塞式压缩机的工作原理 (X)2.4 活塞式压缩机在石油化工工业中的应用 ............................................... X I 第3章曲轴有限元分析 . (XIII)3.1 对曲轴进行有限元分析的重要性 (XIII)3.2 曲轴相关力学计算 (XIV)3.3 曲轴的有限元分析 (XXI)3.4 小结 (XXV)第4章连杆有限元分析 (XXVI)4.1 对连杆进行有限元分析的重要性 (XXVI)4.2 连杆相关力学计算 (XXVI)4.3 连杆的有限元分析 (XXXIV)4.4 小结 (XXXVII)第5章十字头有限元分析 (XXXIX)5.1 对十字头进行有限元分析的重要性 (XXXIX)5.2 十字头相关力学计算 (XXXIX)5.3 十字头的有限元分析 .......................................................................... X LIV5.4 小结 ................................................................................................... XLVIII 结论 ................................................................................................................................ L 参考文献 ........................................................................................................................ LI 致谢 (53)第1章绪论1.1 课题的目的本次毕业设计的题目是“2D型活塞压缩机关键零部件的有限元分析”。
课题的目的是对活塞式压缩机的结构、功能以及应用等方面进行一些基础的了解。
重点在于运用ANSYS软件分析2D型活塞式压缩机的关键零部件，并通过对ANSYS软件的学习，掌握该软件完成有限元分析的方法与步骤，并运用软件对毕业设计中具体给定的压缩机实例进行分析，通过完成整个分析过程使自己达到对ANSYS软件的熟练操作，证明ANSYS软件可以简洁快速的完成相关课题的分析。
解决以上问题就是本文的中心目的。
1.2 背景活塞式压缩机是容积型压缩机中应用最广泛的一种，也是石油化工行业中比较重要的机械之一，各项工业流程几乎都可以看到它的身影。
不论是物料的运输、加工及成型都少不了它的参与，因此对压缩机进行力学分析是一项必不可少的关键性工作。
活塞式压缩机的易损件很多，其形状，受力状态又不是很规律，因此用常规的计算方法很难展开工作，而且由于理论工况与实际工况存在着不小的差距，所以计算的结果的误差也很难让人接受。
计算的结果有时也很难让人接受，从而无法解决实际问题。
这时，有限元方法的出现让人眼前一亮。
它把分析的物体划分成有限多个单元，再分别对这些单元进行分析，分析的结果大大减小了误差，导入相应软件进行分析也大大减轻了繁琐的计算工作量。
有限元法就是这样发展起来的。
有限元方法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种在计算数学、计算力学和计算工程科学领域最有效的现代计算方法。
经过40多年的发展已经使各种不同的有限元方法形态相当丰富，理论基础相当完善，并且开发了一批通用和专用有限元软件，如ANSYS、MSC\NASTRAN、MSC\MARC、ABAQUS 和ALGOR等。
有限元方法正被日益广泛的用于计算机辅助工程分析（CAE）,并与计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）等集合成一体为计算机整体制造(CIM)。
随着新产品设计与产品开发的需求日益增加，产品质量与成本控制越来越严格，有限元计算技术显示出极大的优越性。
它可以帮助工业界降低成本，改进质量，缩短产品设计与开发的周期［１］。
在众多可用的通用和专用有限元软件中，ANSYS是最为通用和有效的商用有限元软件之一，用户也是最广。
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS 开发,它能与多数CAD 软件接口,实现数据的共享和交换。
作为一个流行的工程设计软件，具有三维立体几何构造，计算模拟，虚拟成形试样产品等功能，已被工业界公认为十分有效的计算和分析工具。
它是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件［２］。
该项目在我国发展正处于初步阶段，相关资料并不充分，在我国该软件大部分应用于对静设备进行分析。
从单纯的结构力学计算发展到求解许多物理场问题有限元分析方法最早是从结构化矩阵分析发展而来，逐步推广到板、壳和实体等连续体固体力学分析，实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。
而且从理论上也已经证明，只要用于离散求解对象的单元足够小，所得的解就可足够逼近于精确值。
所以近年来有限元方法已发展到流体力学、温度场、电传导、磁场、渗流和声场等问题的求解计算，最近又发展到求解几个交叉学科的问题［３］。
由求解线性工程问题进展到分析非线性问题随着科学技术的发展，线性理论已经远远不能满足设计的要求。
例如建筑行业中的高层建筑和大跨度悬索桥的出现，就要求考虑结构的大位移和大应变等几何非线性问题；航天和动力工程的高温部件存在热变形和热应力，也要考虑材料的非线性问题；诸如塑料、橡胶和复合材料等各种新材料的出现，仅靠线性计算理论就不足以解决遇到的问题，只有采用非线性有限元算法才能解决。
众所周知，非线性的数值计算是很复杂的，它涉及到很多专门的数学问题和运算技巧，很难为一般工程技术人员所掌握。
为此近年来国外一些公司花费了大量的人力和投资开发诸如MARC、ABQUS和ADINA等专长于求解非线性问题的有限元分析软件，并广泛应用于工程实践［４］。
1965 年“有限元”这个名词第一次出现，到今天有限元在工程上得到广泛应用，经历了30多年的发展历史,理论和算法都已经日趋完善。
现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算，其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源、科学研究等各个领域的广泛应用已使设计水平发生了质的飞跃［５］。
有限元方法是数值计算中的一种离散化方法。
用数学术语来说,就是从变分原理出发，通过分区插值，把二次泛函（能量积分）的极值问题转化为一组多元线性代数方程来求解；从物理和几何概念来说，有限元方法是结构分析的一种计算方法，是矩阵方法在结构力学和弹性力学等领域的发展和应用，其基本思想是将弹性体划分为有限个单元，对每个单元，用有限个参数来描述它的力学特性，而整个连续弹性体的力学特性可认为是这些小单元力学特性的总和，从而建立起连续体的力平衡关系。
这种方法常用于复杂弹性振动系统，其求解方式现在有多种可利用的商业化软件，这里我们应用ANSYS软件系统［６］。
有限元分析步骤如下：第一步，问题及求解域定义：根据实际问题近似确定求解域的物理性质和几何区域。
第二步，求解域离散化：将求解域近似为具有不同有限大小和形状且彼此相连的有限个单元组成的离散域，习惯上称为有限元网络划分。
显然单元越小（网络越细）则离散域的近似程度越好，计算结果也越精确，但计算量及误差都将增大，因此求解域的离散化是有限元法的核心技术之一。
第三步，确定状态变量及控制方法：一个具体的物理问题通常可以用一组包含问题状态变量边界条件的微分方程式表示，为适合有限元求解，通常将微分方程化为等价的泛函形式。
第四步，单元推导：对单元构造一个适合的近似解，即推导有限单元的列式，其中包括选择合理的单元坐标系，建立单元试函数，以某种方法给出单元各状态变量的离散关系，从而形成单元矩阵。
第五步，总装求解：将单元总装形成离散域的总矩阵方程（联合方程组），反映对近似求解域的离散域的要求，即单元函数的连续性要满足一定的连续条件。
总装是在相邻单元结点进行，状态变量及其导数连续性建立在结点处。
第六步，联立方程组求解和结果解释：有限元法最终导致联立方程组，联立方程组的求解可用直接法、选代法和随机法。
求解结果是单元结点处状态变量的近似值。
对于计算结果的质量，将通过与设计准则提供的允许值比较来评价，并确定是否需要重复计算［７］。
利用ANSYS软件进行模态分析的过程分为4个步骤：（1）建模；（2）加载求解；（3）扩展模态；（4）观察结果。
1.3 课题内容及意义压缩机的性能测试涉及到热动力学、流体力学、电子学、计算机科学和现代控制理论。
压缩机性能测试对于研究和改善压缩机的热力性能及可靠性具有重要的意义。
随着计算机技术及自动控制技术的迅猛发展，工业计算机越来越广泛地被运用到各种控制系统中。
利用计算机友好的人机界面，实现人机对话和监控系统，并可借助计算机强大的运算和管理能力，对数据进行处理和保存，实现压缩机性能测试。
其中软件的设计是最为重要的，它直接面向用户，并且决定了测试系统的功能。
该软件可以将分析的物体进行有限元化，并通过设定参数和求解过程对其进行力学分析，让人可以直观、形象的了解所分析结构的受力情况。
课题的内容为了解活塞式压缩机在石油化工工业中的实际应用，同时了解2D 型活塞式压缩机的结构及工作原理，重点完成2D型活塞式压缩机关键零部件的有限元计算和分析（应用ANSYS软件对压缩机重要零部件进行应力分析，通过对相关软件的学习对所研究的零部件进行建模、实参数的选择及确定、力学状态选择、载荷虚拟加载、受力加载分析，之后根据所生成的图像观察其应力分布情况、最危险截面位置以及零部件变形情况、位移大小等，根据这些分析的结果来确定其结构的合理程度并进行相关校核计算，以及讨论对于分析结果的解决方法），并将分析结果用图表、图像等方法具体、生动的展现出来，从而完成有限元分析过程。
