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:

8.135.09.6MPaMPaPsPdz

2、压力比的分配:

715.321z

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3195.17015.12451.211CvCpk;

30℃,1.8575MPa时, 天然气35.17015.13471.222CvCpk;

50℃, 6.9MPa时, 天然气46.18231.16706.233CvCpk。

因此能够大致取值:

第Ⅰ级压缩过程, 绝热指数34.11k;

第Ⅱ级压缩过程, 绝热指数46.12k。

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255.11m;

第Ⅱ级压缩过程, 膨胀指数352.12m。

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(11mv , 得:

第Ⅰ级压缩过程, 容积系数742.0v;

第Ⅱ级压缩过程, 容积系数738.0v。

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99.01p; 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0.12p。

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95.01T;

第Ⅱ级压缩过程, 温度系数95.02T。

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

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Ct352。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:

9993.0122112ssPPPP

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(742.02'111'1AAvv

一级新的相对余隙容积:

1047.01715.37403.0111255.1111'1'11mv

二级新的容积系数:

7420.0)185.01855.0(738.02'222'2AAvv

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。

1573.01715.37420.0111352.1112'2'22mv

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:

03.01S 05.01d

02.02S 035.02d

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