往复式压缩机的基本知识及原理
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往复式活塞压缩机工作原理1. 压缩机的基本原理压缩机是一种将气体进行压缩的设备,常用于工业和冷冻设备中。
往复式活塞压缩机是一种常见的压缩机类型,其工作原理如下:1.活塞沿着气缸内的往复运动,通过汽缸盖与汽缸座之间的密封装置,将气缸分为上下两个工作腔,分别称为吸气腔和压缩腔。
2.当活塞沿着下行运动时,气缸内的压力下降,吸气阀打开,外部气体通过吸气阀进入吸气腔。
活塞继续向下运动,吸气腔内的气体被压缩。
3.当活塞到达下行最低点时,气缸内的压力达到最低值。
此时,吸气阀关闭,压缩阀打开,压缩腔内的气体被压缩。
4.接下来,活塞沿着上行运动,压缩腔内的气体被压缩得更加紧密。
当活塞到达上行最高点时,压缩腔内的气体达到最高压力。
5.循环往复进行上述步骤,将气体不断压缩,最终达到所需的压力。
2. 往复式活塞压缩机的结构往复式活塞压缩机由以下几个主要部件组成:2.1 活塞与气缸活塞是往复式活塞压缩机中最重要的部件之一,它通过往复运动实现气体的压缩。
活塞通常由耐磨合金材料制成,以确保其耐用性。
气缸是活塞的运动轨道,通常由铸铁制成,以承受活塞的压力和摩擦。
2.2 吸气阀与压缩阀吸气阀和压缩阀是活塞压缩机中的两个重要阀门。
吸气阀允许外部气体进入吸气腔,压缩阀则防止气体逆流,确保压缩腔的气体被压缩并防止逃逸。
这些阀门通常由金属或弹性材料制成,以确保密封性能。
2.3 曲轴与连杆曲轴和连杆是将活塞的往复运动转换为旋转运动的部件。
活塞通过连杆与曲轴相连,当活塞往复运动时,连杆将其运动传递给曲轴,进而实现旋转运动。
2.4 冷却系统活塞压缩机在运行过程中会产生大量热量,为了确保其正常工作,需要安装冷却系统。
冷却系统通常由冷却润滑油和冷却水组成,通过散热器等部件将热量散发出去,保持压缩机的适宜工作温度。
3. 往复式活塞压缩机的工作特点往复式活塞压缩机具有以下几个工作特点:3.1 体积效率高往复式活塞压缩机利用活塞的往复运动将气体压缩,相比于其他类型的压缩机,其体积效率更高。
往复式压缩机的基本知识及原理压缩机的分类压缩机种类很多,按照工作原理可分为容积式和速度式:容积式包括:往复式和回转式。
往复式包括:活塞式和膜片式。
回转式包括:螺杆式、滑片式和转子式速度式包括:离心式、轴流式和混流式。
容积式压缩机:指气体直接受到压缩,从而使气体容积缩小,压力提高的机器。
一般这类压缩机具有容纳气体的气缸。
以及压缩气体的活塞。
按容积变化方式的不同,有往复式和回转式两种结构。
往复式压缩机往复式压缩机有活塞式和膜片式两种式。
在圆筒形气缸中有一个可做往复运动的活塞,气缸上有可控制进、排气阀。
当活塞做往复运动时,气缸容积便周期性的变化,借以实现气体的吸进、压缩和排出。
一、往复式压缩机的特点1、往复式压缩机与离心式压缩机比较(1)无论流量大小都能达到所需压力,一般单级終压可达0、3至0。
5MPa,多级压缩可达到100MPa。
(2)效率较高。
(3)气量调节时排气压力几乎不变。
(4)在一般压力范围内,对材料的要求不高,可用普通的金属材料。
2、主要缺点(1)转速底,排气量较大时机器显得笨重。
(2)结构复杂,易损件多,日常维修量大。
(3)动平衡性差,运转时有振动,噪音大。
(4)排气量不连续,气流不均匀。
3、各类压缩机的使用范围活塞式适用于中小输气量,排气压力可由低压到超高压;离心式和阻流式适用于输送大气量,中低压情况;回转式适用于中小输气量、中低压情况。
二、往复式压缩机的工作原理:依靠气缸工作容积周期性的变化来压缩气体,以达到提高工作压力的目的。
(活塞在气缸内的往复运动造成减压将气体吸入,继而将气体压缩至一定压强而将它送出)活塞式压缩机的工作原理。
压缩机是用以将低压力的气体压缩至高压力的机器,在完成这项任务时,多采用逐次的多级压缩,每级气缸中都有相同的吸气、压缩和排气过程。
1、压缩机的理论循环气体在气缸内的理论循环,具有以下特点,即压缩机在吸气、排气时,不存在进排气阀处的压力损失,进排气过程压力处保持恒压,压缩过程指数量是一个定值,故气体在压缩时与气缸壁等处皆不发生热脚换,缸内不存在余隙容积以贮留小部分高压气体,全部气体均能排出气缸外。
往复式压缩机的工作原理(附结构解剖视频)往复式压缩机3D动画一、往复式压缩机工作过程往复式压缩机都有气缸、活塞和气阀。
压缩气体的工作过程可分成膨胀、吸入、压缩和排气四个过程。
例:单吸式压缩机的气缸,这种压缩机只在气缸的一段有吸入气阀和排除气阀,活塞每往复一次只吸一次气和排一次气。
(1)膨胀:当活塞向左边移动时,缸的容积增大,压力下降,原先残留在气缸中的余气不断膨胀。
(2)吸入:当压力降到稍小于进气管中的气体压力时,进气管中的气体便推开吸入气阀进入气缸。
随着活塞向左移动,气体继续进入缸内,直到活塞移至左边的末端(又称左死点)为止。
(3)压缩:当活塞调转方向向右移动时,缸的容积逐渐缩小,这样便开始了压缩气体的过程。
由于吸入气阀有止逆作用,故缸内气体不能倒回进口管中,而出口管中气体压力又高于气缸内部的气体压力,缸内的气体也无法从排气阀跑到缸外。
出口管中的气体因排出气阀有止逆作用,也不能流入缸内。
因此缸内的气体数量保持一定,只因活塞继续向右移动,缩小了缸内的容气空间(容积),使气体的压力不断升高。
(4)排出:随着活塞右移,压缩气体的压力升高到稍大于出口管中的气体压力时,缸内气体便顶开排除气阀的弹簧进入出口管中,并不断排出,直到活塞移至右边的末端(又称右死点)为止。
然后,活塞右开始向左移动,重复上述动作。
活塞在缸内不断的往复运动,使气缸往复循环的吸入和排出气体。
活塞的每一次往复成为一个工作循环,活塞每来或回一次所经过的距离叫做冲程。
二、压缩气体的三种热过程气体在压缩过程中的能量变化与气体状态(即温度、压力、体积等)有关。
在压缩气体时产生大量的热,导致压缩后气体温度升高。
气体受压缩的程度越大,其受热的程度也越大,温度也就升得越高。
压缩气体时所产生的热量,除了大部分留在气体中使气体温度升高外,还有一部分传给气缸,使气缸温度升高,并有少部分热量通过缸壁散失于空气中。
压缩气体所需的压缩功,决定于气体状态的改变。
说通缩点,压缩机耗功的大小与除去压缩气体所产生的热量有直接关系。
往复式压缩机的基本知识及原理往复式压缩机是一种常见的压缩机类型,广泛应用于工业领域。
本文将详细介绍往复式压缩机的基本知识和工作原理。
一、往复式压缩机的基本知识1. 定义:往复式压缩机是一种通过活塞在气缸内做往复运动,将气体压缩并排出的压缩机。
2. 组成部分:往复式压缩机主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、阀门等组成。
3. 工作原理:当活塞向气缸内运动时,气缸内的气体被压缩;当活塞向外运动时,气体被排出。
4. 分类:往复式压缩机可分为单级压缩机和多级压缩机两种。
单级压缩机只有一个压缩级别,多级压缩机则有多个压缩级别。
二、往复式压缩机的工作原理1. 吸气过程:当活塞向气缸内运动时,气缸内的压力降低,使外部空气通过进气阀进入气缸。
2. 压缩过程:当活塞向外运动时,气缸内的压力增加,将气体压缩。
这一过程需要消耗能量。
3. 排气过程:当活塞再次向气缸内运动时,气缸内的压力降低,将压缩好的气体通过排气阀排出。
4. 循环过程:上述吸气、压缩和排气过程不断循环,使气体持续被压缩和排出。
三、往复式压缩机的优点和应用1. 优点:- 结构简单,制造成本较低。
- 压缩比较高,适用于高压力的气体压缩。
- 运行稳定,噪音较小。
2. 应用领域:- 工业制造:往复式压缩机广泛应用于各种工业制造领域,如汽车制造、机械制造等。
- 空调与制冷:往复式压缩机也常用于空调与制冷设备中,用于压缩制冷剂。
- 化工与石油:在化工和石油行业,往复式压缩机用于气体压缩和输送。
四、往复式压缩机的维护和故障排除1. 维护:- 定期更换润滑油,保持压缩机的润滑状态。
- 清洁气缸和活塞,防止积碳和杂质对压缩机的影响。
- 检查和调整阀门的工作状态,确保压缩机的正常运行。
2. 故障排除:- 压力不稳定:可能是气缸密封不良,需要检查和更换密封件。
- 压缩效率低:可能是活塞密封不良,需要检查和更换密封件。
- 压缩机噪音过大:可能是曲轴或连杆损坏,需要修复或更换。
五、结语往复式压缩机是一种常见的压缩机类型,具有结构简单、压缩比较高、运行稳定等优点。
培训教案授课内容:一、往复式压缩机的型号、结构及工作原理、往复式压缩机型号、往复式活塞压缩机的工作过程往复式活塞压缩机属于于容积型压缩机。
靠气缸内作往复运动的活塞改变工作容积压缩气体。
气缸内的活塞,通过活塞杆、十字头、连杆与曲轴联接,当曲轴旋转时,活塞在汽缸中作往复运动,活塞与气缸组成的空间容积交替的发生扩大与缩小。
当容积扩大时残留在余隙内的气体将膨胀,然后再吸进气体;当容积缩小时则压缩排出气体,以单作用往复式活塞压机(见图)为例,将其工作过程叙述如下:( )吸气过程 当活塞在气缸内向左运动时,活塞右侧的气缸容积增大,压力下降。
当压力降到小于进气管中压力时,则进气管中的气体顶开吸气阀进入气缸,随着活塞向左运动,气体继续进入缸内,直至活塞运动到左死点为止,这个过程称吸气过程。
( )压缩过程 当活塞调转方向向右运动时,活塞右侧的气缸容积开始缩小,开始压缩气体。
(由于吸气阀有逆止作用,故气体不能倒回进气管中;同时出口管中的气体压力高于气缸内的气体压力,缸内的气体也无法从排气阀排到出口管中;而出口管中气体又因排气阀有逆止作用,也不能流回缸内。
)此时气缸内气体分子保持恒定,只因活塞继续向右运动,继续缩小了气体容积,使气体的压力升高,这个过程叫做压缩过程。
( )排气过程 随着活塞右移压缩气体、气体的压力逐渐升高,当缸内气体压力大于出口管中压力时,缸内气体便顶开排气阀而进人排气管中,直至活塞到右死点后缸内压力与排气管压力平衡为止。
这叫做排气过程。
( )膨胀过程 排气过程终了,因为有余隙存在,有部分被压缩的气体残留在余隙之内,当活塞从右死点开始调向向左运动时,余隙内残存的气体压力大于进气管中气体压力,吸气阀不能打开,直到活塞离开死点一段距离,残留在余隙中的高压气体膨胀,压力下降到小于进气管中的气体压力时,吸气阀才打开,开始进气。
所以吸气过程不是在死点开始,而是滞后一段时间。
这个吸气过程开始之前,余隙残存气体占有气缸容积的过程称膨胀过程。
往复式压缩机的工作过程往复式压缩机是一种常用的压缩机类型,其工作原理是通过往复运动来吸入、压缩和排出气体,从而实现对气体的压缩。
往复式压缩机广泛应用于空调、冰箱、冷库、制冷设备以及化工、石油、医药等领域。
下面将详细介绍往复式压缩机的工作过程。
一、往复式压缩机的结构和工作原理1. 结构组成往复式压缩机主要由压缩机壳体、曲轴、连杆、活塞、气缸和气阀等组件组成。
气缸安装在压缩机壳体内,气缸内安装有活塞,两端通过连杆连接曲轴,曲轴通过电机驱动旋转,转动过程中连杆将向上下往复运动,活塞在气缸内做往复运动。
2. 工作原理往复式压缩机的工作原理是:当活塞向下运动时,气缸内的体积增大,气门打开,气体通过吸气阶段被吸入气缸内;随后活塞向上运动,气缸内的体积减小,气阀关闭,气体被压缩;最后活塞再次向下运动,气阀打开,压缩后的气体被排出气缸。
这样,就实现了对气体的吸入、压缩和排出,从而实现了对气体的压缩效果。
二、往复式压缩机的工作过程1. 吸气阶段当压缩机启动时,曲轴通过电机的驱动开始旋转,带动连杆和活塞进行往复运动。
在活塞向下运动的过程中,气缸内的体积逐渐增大,气门打开,外部空气通过吸气阀被吸入气缸内。
活塞向下运动还会使得气缸内的气体产生压缩效果,压缩机壳体内的压力随之增加。
在活塞到达最低点后,吸气阀关闭,吸气阶段结束。
2. 压缩阶段活塞到达最低点后,开始向上运动,气缸内的体积逐渐减小,气门关闭,气体被压缩。
在活塞向上运动的过程中,气体的压力随之增加,从而实现了对气体的压缩。
在活塞到达最高点后,压缩阶段结束。
3. 排气阶段在活塞到达最高点后,气门打开,压缩后的气体被排出气缸,同时活塞开始向下运动,气缸内的体积逐渐增大。
随着活塞向下运动,排气阀关闭,气体被排出气缸,同时气缸内形成负压环境,为下一循环的吸气阶段做准备。
这样,往复式压缩机通过连续进行吸气、压缩和排气的循环运动,实现了对气体的压缩。
整个过程中,曲轴带动活塞进行往复运动,气阀负责控制气体的进出,从而实现了往复式压缩机的工作过程。
往复式压缩机工作原理往复式压缩机是一种常见的压缩机类型,广泛应用于空调、制冷设备、冷库等领域。
它的工作原理基于往复运动和压缩气体的原理,通过不断循环的往复运动,将气体压缩成高压气体,从而实现压缩的效果。
下面将详细介绍往复式压缩机的工作原理。
1. 压缩腔。
往复式压缩机通常由两个压缩腔组成,分别为吸气腔和排气腔。
吸气腔用于吸入低压气体,排气腔用于排出高压气体。
两个腔之间通过活塞隔开,活塞在往复运动时会周期性地改变腔的容积,从而实现气体的压缩。
2. 活塞。
活塞是往复式压缩机中最关键的部件之一,它通过连杆与曲轴相连,实现往复运动。
在工作时,活塞在气缸内做往复运动,改变气缸的容积,从而实现气体的压缩和排放。
3. 曲轴。
曲轴是往复式压缩机中的另一个重要部件,它通过连杆与活塞相连,将活塞的往复运动转化为旋转运动。
曲轴的旋转运动驱动压缩机的其他部件,如压缩机的阀门、风机等,实现整个压缩机的工作。
4. 工作过程。
往复式压缩机的工作过程可以分为吸气、压缩、排气和排润滑油四个阶段。
在吸气阶段,活塞向下运动,气缸内的压力降低,气体被吸入气缸内;在压缩阶段,活塞向上运动,气缸内的压力升高,气体被压缩;在排气阶段,活塞再次向下运动,气缸内的压力降低,压缩气体被排出气缸;在排润滑油阶段,润滑油被压缩气体带出气缸,从而实现对压缩机的润滑。
5. 控制系统。
往复式压缩机通常配备有控制系统,用于监测和调节压缩机的工作状态。
控制系统可以根据压缩机的负荷情况,调节压缩机的工作频率和压缩比,以实现能效优化和节能减排的目的。
总结。
往复式压缩机的工作原理基于活塞的往复运动和气体的压缩原理,通过不断循环的往复运动,将低压气体压缩成高压气体。
它在空调、制冷设备、冷库等领域有着广泛的应用,是一种成熟、稳定的压缩机类型。
掌握往复式压缩机的工作原理对于压缩机的使用和维护具有重要意义,可以帮助用户更好地理解和操作压缩机。
三级往复式压缩机原理
三级往复式压缩机是一种常见的气体压缩设备,广泛应用于工业、制冷等领域。
它通过往复运动,将气体逐级压缩,最终将高压气体输出。
下面是三级往复式压缩机的原理:
1.气体压缩过程
三级往复式压缩机的气体压缩过程主要分为三个阶段。
第一级压缩:气体从吸气口吸入,通过活塞的往复运动,将气体压缩,压力升高。
活塞与缸筒之间采用软填料密封,以防止高压气体泄漏。
第二级压缩:第一级压缩后的气体进入中冷器,进行冷却和分离,然后进入第二级压缩。
活塞采用油润滑和密封,以减少摩擦和泄漏。
第三级压缩:第二级压缩后的气体进入后冷器,进一步冷却和分离,然后进入第三级压缩。
第三级活塞采用硬填料密封,以承受高压气体的高压。
2.气体压缩与排出
三级往复式压缩机的气体压缩与排出过程如下:
吸气过程:当活塞从左向右移动时,吸气口打开,气体进入缸内。
压缩过程:当活塞从右向左移动时,吸气口关闭,气体被压缩。
排气过程:当活塞到达最左端时,排气口打开,高压气体排出缸外。
3.冷却过程
三级往复式压缩机在每一级压缩后都进行了冷却。
中冷器和后冷器是用来冷却压缩后的气体的。
通过冷却器将热量传递给冷却水或其他冷却介质,以降低气体的温度,防止气体温度过高引起的不良影响。
同时也有利于提高压缩机的效率和使用寿命。
往复式压缩机基本构成和工作原理基本构成和工作原理一、总体结构和组成(1)工作腔部分:气缸、活塞、活塞杆、活塞环、气阀、密封填料等;(2)传动部分:曲柄、连杆、十字头;(3)机身部分:机身、中体、中间接头、十字头滑道等;(4)辅助部分:润滑冷却系统、气量调节装置、安全阀、滤清器、缓冲器等。
二、机构学原理和构成(1)活塞压缩机的机构学原理如图2-2所示。
(2)控制气体进出工作腔的气阀如图2-3所示。
三、汽缸基本形式和工作腔(1)单作用汽缸对压缩机的汽缸而言,缸内仅在活塞一侧构成工作腔并进行压缩循环的结构称为单作用汽缸。
(2)双作用汽缸在活塞两侧构成两个工作腔并进行相同级次压缩循环的结构称为双作用汽缸。
(3)级差式汽缸通过活塞与汽缸结构的搭配,构成两个或两个以上工作腔,并在各个工作腔内完成两个或两个以上级次的压缩循环的结构,称为级差式汽缸。
(4)平衡腔有些多工作腔汽缸,其中的一个腔室仅与某个工作腔进气相通,而不用于气体压缩,起力平衡作用,称为平衡腔。
(5)工作腔容积式压缩机中,直接用来处理气体的容积可变的封闭腔室称为工作腔,一个压缩机可能有一个工作腔,也可能有多个工作腔,同时或轮流工作,执行压缩任务。
(6)工作容积工作腔内实际用来处理气体的那部分体积称为工作容积。
(7)余隙容积工作腔在排气接触以后,其中仍然残存一部分高压气体,这部分空间称为余隙容积,余隙容积一般有害。
四、压缩机结构形式(1)列压缩机中,把一个连杆对应的一组汽缸及相应的动静部件称为一列。
一列可能对应一个汽缸,也可能对应串在一起的多个汽缸。
(2)分类:立式、卧式、角度式。
(3)立式压缩机的汽缸中心线与地面垂直。
(4)卧式压缩机的汽缸中心线与地面平行。
(5)角度式压缩机如图,包括L 型、V型、W型、扇形、星型等。
行程:活塞从一个止点到另一个止点的距离称为“行程”。
图2-2中,4-1-2-3-4 表示压缩机的一个理论工作循环。
(3)级的理论循环功①说明:理论循环进气量V 1:理论循环中所进的气体量,为活塞 面积与其一个行程的乘积。
.活塞式压缩机的基本知识及原理活塞式压缩机的分类:(1)按气缸中心线位置分类立式压缩机:气缸中心线与地面垂直。
卧式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸只布置在机身一侧。
对置式压缩机:气缸中心线与地面平行,气缸布置在机身两侧。
(如果相对列活塞相向运动又称对称平衡式)角度式压缩机:气缸中心线成一定角度,按气缸排列的所呈现的形状。
有分L型、V型、W型和S型。
(2)按气缸达到最终压力所需压级数分类单级压缩机:气体经过一次压缩到终压。
两级压缩机:气体经过二次压缩到终压。
多级压缩机:气缸经三次以上压缩到终压。
(3)按活塞在气缸内所实现气体循环分类单作用压缩机:气缸内仅一端进行压缩循环。
双作用压缩机:气缸内两端进行同一级次的压缩循环。
级差式压缩机:气缸内一端或两端进行两个或两个以上的不同级次的压缩循环。
(4)按压缩机具有的列数分类单列压缩机:气缸配置在机身的一中心线上。
双列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上。
多列压缩机:气缸配置在机身一侧或两侧的两条以上中线上。
活塞式压缩机工作原理:当活塞式压缩机的曲轴旋转时,通过连杆的传动,活塞便做往复运动,由气缸内壁、气缸内的工作容积则会发生周期性变化。
活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时,气缸内的工作容积逐渐增大,这时,气体即沿着进气管,推开进气阀而进入气缸,直到工作容积变到最大时为止,进气阀关闭;活塞式压缩机的活塞反向运动时,气缸内工作容积缩小,气体压力升高,当气缸内压力达到并略高于排气压力时,排气阀打开,气体排出气缸,直到活塞运动到极限位置为止,排气阀关闭。
当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时,上述过程重复出现。
总之,活塞式压缩机的曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程,即完成一个工作循环。
活塞式压缩机的基本结构活塞式压缩机基本原理大致相同,具有十字头的活塞式压缩机,主要有机体、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞、填料、气阀等组成。
1、机身:主要由中体、曲轴箱、主轴瓦(主轴承)、轴承压盖及连接和密封件等组成。
曲轴箱可以是整体铸造加工而成,也可以是分体铸造加工后组装而成。
主轴承采用滑动轴承,安装时应注意上下轴承的正确位置,轴承盖设有吊装螺孔和安装测温元件的光孔。
2、曲轴:曲轴是活塞式压缩机的主要部件之一,传递着压缩机的功率。
其主要作用是将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞的往复直线运动。
3、连杆:连杆是曲轴与活塞间的连接件,它将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动,并把动力传递给活塞对气体做功。
连杆包括连杆体、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓。
4、十字头:十字头是连接活塞与连杆的零件,它具有导向作用。
十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等。
大中型压缩机多用联接器和法兰连接结构,使用可靠,调整方便,使活塞杆与十字头容易对中,但结构复杂。
5、气缸:气缸主要由缸座、缸体、缸盖三部分组成,低压级多为铸铁气缸,设有冷却水夹层;高压级气缸采用钢件锻制,由缸体两侧中空盖板及缸体上的孔道形成泠却水腔。
气缸采用缸套结构,安装在缸体上的缸套座孔中,便于当缸套磨损时维修或更换。
气缸设有支承,用于支撑气缸重量和调整气缸水平。
6、活塞:活塞部件是由活塞体、活塞杆、活塞螺母、活塞环、支承环等零件组成,每级活塞体上装有不同数量的活塞环和支承环,用于密封压缩介质和支承活塞重量。
活塞环采用铸铁环或填充聚四氟乙烯塑料环;当压力较高时也可以采用铜合金活塞环;支承环采用四氟或直接在活塞体上浇铸轴承合金。
活塞与活塞杆采用螺纹连接,紧固方式有直接紧固法,液压拉伸法,加热活塞杆尾部法等,加热活塞杆尾部使其热胀产生弹性伸长变形,将紧固螺母旋转一定角度拧至规定位置后停止加热,待杆冷却后恢复变形,即实现紧固所需的预紧力。
活塞杆为钢件锻制成,经调质处理及表面进行硬化处理,有较高的综合机械性能和耐磨性。
活塞体的材料一般为铝合金或铸铁。
7、填料:密封填料是由数组密封元件构成,每组密封元件主要由径向密封环、切向密封环、阻流环和拉伸弹簧组成。
为减轻各组密封元件的工作负担,当密封压力较高时,在靠近气缸侧处设有节流环。
当密封气体属易燃易爆性质时,在密封填料中设有漏气回收孔,用于收集泄漏的气体并引至系统。
有油润滑时,密封填料中设有注油孔,可注入压缩机油进行润滑, 无油润滑时,不设注油孔。
8、气阀气阀是压缩机的一个重要部件,属于易损件。
它的质量及工作的好坏直接影响压缩机的输气量、功率损耗和运转的可靠性。
气阀包括吸气阀和排气阀,活塞每上下往复运动一次,吸、排气阀各启闭一次,从而控制压缩机并使其完成吸气、压缩、排气等工作过程。
气阀主要由阀座、阀片、弹簧、升程限制器和将它们组为一体的螺栓,螺母等组成。
排气阀的结构与吸气阀基本相同,两者仅是阀座与升程限制器的位置互换,吸气阀升程限制器靠近气缸里侧,排气阀则是阀座靠近气缸内侧。
环状阀因其阀片为薄圆环而得名,阀座与升程限制器上都有环形或孔形通道,供气体通过。
阀片与阀座上的密封口贴合形成密封。
升程限制器上有导向凸台,对阀片升降起导向作用。
活塞式压缩机的型号表示法4M40——148/320型压缩机:4列、M型活塞推力40×104N 额定排气量(换算到吸入状态下)148m3/min额定排气压力320x105Pa(32MPa)。
压缩机实际工作中存在的问题(1)余隙与膨胀实际工作的压缩机,必须存在一定的余隙容积,包括活塞运动到止点时与盖端之间的间隙和阀座下面的空间及其它死角。
留此间隙的目的是为了避免因活塞杆、活塞的热膨胀和弹性变形而引起的活塞与气缸的碰撞,同时以可防止气体带液而发生事故。
防止液击的方法在设计上,每级压缩冷却后析出的冷凝液在设计上设置分离器进行气液分离。
余隙内的气体是排不出去的,当活塞离开而返回运动时,这部分气体(排出时的压力)开始膨胀,直至压力降至吸气入开始时的压力,新鲜气体才能进入。
可见余隙的存在,使气缸的实际吸入量小于气缸的行程容积,即减少了新鲜气体的吸入量,降低了生产能力。
因此,余隙容积在保证运行可靠的基础上,应尽量减小。
(2)气阀的阻力损失通道和气阀不可能绝对光滑曲折,所以气体通过气阀和管道时,必须会产生阻力损失。
因此气缸内的吸入压力总低于管道中的压力,气缸内实际排出压力总是高于排出管道的压力。
(3)气体温度升高压缩机工作一段时间后,气缸各部分温度基本为一稳定值,它高于气体的吸入温度,低于排出温度。
而气体每一循环中,传热情况是不断变化的。
如压缩开始时气体温度较气缸温度低,于是气体自气缸吸取热量而提高本身温度,随着压缩机过程的进行,气体温度高于气缸温度。
(气体加热后体积会产生膨胀)所以每经一级压缩后的气体都须经冷却器冷却后才进行下一级压缩。
(4)泄漏:(化工压缩的气体大多属有毒有害气体和易燃易爆气体,若泄漏发生轻则影响环境,重则爆炸着火。
)气体泄漏的主要途径是经气阀、活塞环和填料处泄漏。
1、气阀泄漏:气体得不到充分压缩就排出,吸气时又漏到气缸中如此反复循环(此时泄漏阀门压盖迅速升温),影响了下一级的吸收,本级吸收的新鲜气体就减少。
2、活塞环泄漏:如活塞环断裂、磨损过大时,压缩时气体会漏到吸气端或平衡缸,吸气时又漏回来。
串气影响打气量。
3、填料泄漏:填料磨损过大时,高压气体就会从填料处大量泄漏到大气中。
二、压缩机主要参数(一)转速(n):单位为转/分,指由曲轴每分钟的转数。
(二)行程(s):单位为毫米,指活塞从近止点到远止点的间距,也等于曲拐轴与主轴中心距的两倍。
(三)活塞平均速度(C平):单位为米/秒,活塞运动中速度是变化的,在始点(如外止点)时为零,然后逐渐加速,在中点时为最大,然后逐渐降速,到终点(内死点)又为零,返行时亦如此。
活塞平均速度大则机器轻巧。
但气体流速大,惯过力如未平衡好则振动大,易损件寿命受到影响,目前一般C平=3~5米/秒。
(四)压力比(ε);是指进出口压力之比,即ε=P2/P1。
由于气缸内有余隙容积总是不可避免的。
当压缩比ε越高时,排出压力越高,残留的气体膨胀后所占的容积也就越大,使得吸入气体量减少,效率降低。
如果采用多级压缩可使每一级压力比ε减小,从而提高各级气缸容积利用率,但压缩机级数的选择是根据多方面因素来考虑的。
在实际上,多级压缩的每级压缩比为2.5~3.5。
(五) 排气量(Q):在压缩机排气端测得的单位时间内排出的气体体积,换算到压缩机吸气条件(压力、温度、湿度)下的数值称为排气量,以V表示。
单位为米3/分。
(六)功率与效率:活塞压缩机消耗的功率包括有:压缩气体的功耗,气缸中气阀等阻力损失与各种机械摩擦等功耗。
压缩气体的功耗由于和气体的热力性能有关,当气缸冷却十分完善,气体在气缸中气流速度很慢时,气体在受压缩时所产生的热都及时传走,因而几乎是等温压缩过程,此时消耗功率最省。
当气缸冷却很不好,气流速度又快,气体在压缩时所产生的热全部无法散失,则接近绝热压缩过程,此时功耗最大、实际活塞式压缩机压缩过程和介于两者之间,属于多变过程。
(七)活塞力(P)、单位为吨,压缩机活塞杆、曲轴、连杆等尺寸主要是根据活塞力来设计的故障分析及处理措施压缩机组在运行现场发生了排气量不足,压力.温度异常的现象,其原因及排除措施:据异常响声找出发生故障的部位,从而采取排除措施。