压缩机课程设计样本
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压缩机课程设计
学 号:
班 级:
姓 名:
专 业:
指导老师:
二零一三年七月 资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。
课程设计题目
已知参数:
排气量 1.5( min/3m) 进气压力 0.5MPa
排气压力 6.8MPa(表压) 进气温度 293K
转速
375rpm
行程 300mm
相对湿度 80% 冷却水温
303K
工作介质 天然气
结构形式 L型, 双级, 双作用
设计任务: 对活塞压缩机进行热力和动力计算。
热力计算
一、 设计原始数据:
排气量: min/1530mQ
进气压力: Ps=0.5MPa(绝对压力)
进气温度: ts=293K
排气压力: Pd=6.9MPa(绝对压力)
二、 热力计算:
1、计算总压力比:
8.135.09.6MPaMPaPsPdz
2、压力比的分配:
715.321z
3、 计算容积系数: 资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。
查《工程热力学》( 第四版) 沈维道主编, 得:
20℃, 0.5MPa时, 天然气3195.17015.12451.211CvCpk;
30℃,1.8575MPa时, 天然气35.17015.13471.222CvCpk;
50℃, 6.9MPa时, 天然气46.18231.16706.233CvCpk。
因此能够大致取值:
第Ⅰ级压缩过程, 绝热指数34.11k;
第Ⅱ级压缩过程, 绝热指数46.12k。
查《往复活塞压缩机》郁永章主编, P31, 表1-2算得:
第Ⅰ级压缩过程, 膨胀指数255.11m;
第Ⅱ级压缩过程, 膨胀指数352.12m。
据《往复活塞压缩机》郁永章主编, P29内容可取:
第Ⅰ级压缩过程, 相对余隙容积14.01;
第Ⅱ级压缩过程, 相对余隙容积16.02。
由公式: )1(11mv , 得:
第Ⅰ级压缩过程, 容积系数742.0v;
第Ⅱ级压缩过程, 容积系数738.0v。
4、 确定压力系数:
由于各级因为弹簧力相对气体压力要小的多, 压力系数p在0.98——1.0之间。故取:
第Ⅰ级压力系数99.01p; 资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。
第Ⅱ级压力系数0.12p。
5、 确定温度系数:
查《往复活塞压缩机》郁永章主编, P32, 图1-23.
由于所设计的压缩机为水冷式压缩机, 且天然气成分多为小
绝热指数的多原子气体。故查表在Ⅰ区中查。查得:
第Ⅰ级压缩过程, 温度系数95.01T;
第Ⅱ级压缩过程, 温度系数95.02T。
6、 计算泄漏系数:
据《往复活塞压缩机》郁永章主编, P47内容, 可查得如下表格:
项目
相对
泄漏值
级
次
第一级
第二级
气阀 一级
0.02
0.02 二级
活塞环 一级
0.006
0.006 二级
填料 一级 0.0012
0.0018
0.0018 二级
总相对泄漏量
0.029
0.0278
11l
0.9718
0.9730 资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。
7、 计算析水系数:
因进入第二级前气体压力为PaP62108575.1, 设冷却后气体温度为Ct352。由《往复活塞压缩机》郁永章主编, P318附录表2, 查得20℃时的饱和蒸汽压PaPs23371; 35℃时的饱和蒸汽压PaPs56222.故211ssPP, 有水分析出。第二级的析水系数为:
9993.0122112ssPPPP
8、 计算气缸的工作容积:
第Ⅰ级气缸的工作容积:
311111059.09718.095.099.0742.037515mnQVltpvh
第Ⅱ级气缸的工作容积:
2222212212ltpvhTTPPnQV
=973.095.00.1738.09993.0303308715.3137515
=0.0163m
9、确定缸径及实际工作容积:
已知n=375rpm,行程S=300mm,得活塞平均速度:
smnSvm/75.3303753.030
取活塞杆直径d=30mm。
由于SdDSDVh)(4141221211
得: 资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。
mdSVDh3546.0203.03.0059.02222211
圆整成: mmD3551
圆整后的实际行程容积: 3'105915.0mVh
mdSVDh1855.0203.03.0016.02222222
圆整成: mmD1852
圆整后的实际行程容积: 3'101591.0mVh
10、调整余隙容积:
能够用调整相对余隙容积的办法, 维持压力比不变。即第一级气缸直径增大了, 相对余隙容积也相应增大, 使吸进的气量不变;
第二级气缸直径缩小了, 相对余隙容积也缩小, 使二级吸进的气量也不变。由此可得:
一级新的容积系数:
7403.0)355.03546.0(742.02'111'1AAvv
一级新的相对余隙容积:
1047.01715.37403.0111255.1111'1'11mv
二级新的容积系数:
7420.0)185.01855.0(738.02'222'2AAvv
二级新的相对余隙容积: 资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。
1573.01715.37420.0111352.1112'2'22mv
11、计算各列最大活塞力:
据《往复活塞压缩机》郁永章主编, P35,图1-27, 取进排气相对压力损失:
03.01S 05.01d
02.02S 035.02d
气缸内实际进、 排气压力:
MPaPS485.0105.0)03.01(6'1
MPaPd765.1108575.1)05.01(6'1
MPaPS820.1108575.1)02.01(6'2
MPaPd659.6109.6)035.01(6'2
轴侧和盖侧活塞面积分别为: ( 单位: 2m)
轴侧As 盖侧Ac
第一级 0.09827 0.09898
第二级 0.02617 0.02688
最大活塞力( 以连杆受拉伸为正) :
活塞在外止点( 盖侧) 活塞在内止点( 轴侧)
垂直列( 一级) 1'11'11sscdaAPAPF 1'11'11cssdiAPAPF