200mpa增壓器的研究與設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-10 22:35 本頁面
【正文】 模型 21參考文獻(xiàn) 22致 謝 24 第1章 緒論核電站（nuclear power plant）是利用核分裂(Nuclear Fission)或核融合(Nuclear Fusion)反應(yīng)所釋放的的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠。目前商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)中的核能發(fā)電廠都是利用核分裂反應(yīng)而發(fā)電。核電站一般分為兩部分：利用原子核裂變生產(chǎn)蒸汽的核島（包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng)）和利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島（包括汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)），使用的燃料一般是放射性重金屬，而核電站中的許多裝置均為密封型，以防止核泄漏及核事故發(fā)生，而機(jī)械上許多密封裝置，均采用螺栓壓緊密封，如果螺栓壓緊力度不夠，容易松動，將很有可能發(fā)生核泄漏或者核事故。針對該狀況，對螺栓的緊固，提供足夠的扭矩的緊螺栓力，成為了解決該問題的關(guān)鍵，目前，很多科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)投入到該領(lǐng)域研究中，緊螺栓用液壓增壓器也就應(yīng)運(yùn)而生，本章主要描述了各種類型增壓器的應(yīng)用，并對液壓系統(tǒng)上使用的多種增壓方法進(jìn)行了對比，分析了它們的增壓原理、應(yīng)用條件及優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而闡述本課題設(shè)計(jì)的油箱液體增壓裝置的工作原理及使用效果，并在此基礎(chǔ)上提出了本課題的研究目的和研究內(nèi)容。增壓裝置在機(jī)械工程中具有廣泛的應(yīng)用，但因使用領(lǐng)域和目的不同，增壓裝置類型也是多種多樣。例如：在內(nèi)燃機(jī)中，采用了渦輪增壓技術(shù)來提高空氣和燃料的合比，從而大幅度提高發(fā)動機(jī)的輸出功率，節(jié)約能源且減少污染，改善了發(fā)動機(jī)的燒特性，滿足了高標(biāo)準(zhǔn)的排放要求；而在液壓與氣動技術(shù)中，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)回路對用力放大的要求，出現(xiàn)了由低壓向高壓或超高壓轉(zhuǎn)換的增壓裝置，如利用增壓缸內(nèi)塞的面積差提供高壓的增壓裝置等。下面介紹幾種常見的增壓器。增壓器按其工作原理的不同以及工作環(huán)境的差別可以分為內(nèi)燃機(jī)油箱增壓器、汽車發(fā)動機(jī)增壓器、液壓氣壓增壓器三大類。內(nèi)燃機(jī)增壓的工作原理是通過提高內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣壓力來增加內(nèi)燃機(jī)的功率。提高進(jìn)氣壓力(又稱增壓壓力)，即將新鮮的空氣或可燃混合氣在內(nèi)燃機(jī)工作氣缸外面預(yù)先進(jìn)行壓縮，增大進(jìn)入氣缸的空氣密度，以便供更多的燃料進(jìn)行燃燒，從而大幅度地提高功率，而且還能改善內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。如果增壓空氣受到冷卻還會減少排氣中的有害成分。事實(shí)表明，增壓是提高發(fā)動機(jī)功率、改善經(jīng)濟(jì)性的有效方法，因此得到廣泛的應(yīng)用。尤其是內(nèi)燃機(jī)在高海拔地區(qū)工作時(shí)，因大氣壓力過低而導(dǎo)致沖充氣量不足，使功率下降。這時(shí)若用增壓，可以提高進(jìn)入氣缸的空氣壓力，使內(nèi)燃機(jī)功率得以增大。1)內(nèi)燃機(jī)增壓器的分類內(nèi)燃機(jī)的增壓裝置由壓氣機(jī)、壓氣機(jī)的驅(qū)動裝置以及用來冷卻空氣的冷卻器等構(gòu)成，其主要部分就是壓氣機(jī)或稱增壓器。壓氣機(jī)一般是容積式或葉片式的，由曲軸或廢氣渦輪機(jī)驅(qū)動。內(nèi)燃機(jī)增壓裝置根據(jù)增壓壓力的不同可將增壓程度分為三類:低增壓、中增壓、高增壓。按驅(qū)動增壓器的能量來源不同則分為慣性增壓、機(jī)械增壓、廢氣渦輪增壓、復(fù)合增壓和氣波增壓工。其中應(yīng)用最多的是廢氣渦輪增壓。廢氣渦輪增壓器利用發(fā)動機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪和葉輪，壓送空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。2)內(nèi)燃機(jī)增壓器的優(yōu)缺點(diǎn)利用內(nèi)燃機(jī)增壓器提高壓力可以增大功率、提高效率。結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)性高還可以降低系統(tǒng)噪聲，優(yōu)點(diǎn)十分明顯。不過，雖然內(nèi)燃機(jī)油箱增壓的方法可以大大改善內(nèi)燃機(jī)的使用效率等工作特性，但是伴隨發(fā)動機(jī)內(nèi)壓提升的同時(shí)也出現(xiàn)了新的問題，如機(jī)械負(fù)荷、熱負(fù)荷的增加〔4〕，機(jī)械磨損嚴(yán)重，材料的機(jī)械強(qiáng)度降低，損害機(jī)械零件的使用壽命?？傊m然內(nèi)燃機(jī)增壓還存在技術(shù)上的難題需要解決，但是這種方法的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。在空氣進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)汽缸前，加裝增壓器，將空氣壓縮，使壓強(qiáng)提高，這樣在同樣的汽缸容積下，就可以吸入更多的空氣，使油料得到更充分的燃燒，從而達(dá)到節(jié)油、增大功率的目的。這樣就可以在不增加柴油機(jī)體積的情況下成倍地增大功率。尤其適用于高原地區(qū)的惡劣環(huán)境。1)汽車發(fā)動機(jī)增壓的分類目前汽車發(fā)動機(jī)增壓器主要分為渦輪增壓和機(jī)械增壓兩大類。其中，渦輪增壓器應(yīng)用較為普遍，它類似于空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量，跟壓氣機(jī)一起組成廢氣渦輪增壓器，主要應(yīng)用在汽車柴油機(jī)上。機(jī)械增壓器雖然由于體積大、噪聲大成本高等缺點(diǎn)而發(fā)展緩慢，不過由于自身具有瞬態(tài)響應(yīng)快、工作性能穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，所以在小排量發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用具有很好的經(jīng)濟(jì)性。發(fā)動機(jī)機(jī)械增壓器主要包括渦旋式、螺桿式、滑片式和羅茨式等類型，鑒于制造工藝及成本等原因，目前應(yīng)用最廣的是羅茨式機(jī)械增壓器。2)汽車發(fā)動機(jī)增壓器的優(yōu)缺點(diǎn)汽車采用廢氣渦輪增壓器后，大大增加了發(fā)動機(jī)的充氣量和供油量，能使柴油機(jī)功率提高30%一50%，從而增大車輛的扭矩、提高動力性、降低油耗、防止污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。尤其在高原地區(qū)，由于氣壓低、空氣稀薄導(dǎo)致發(fā)動機(jī)功率下降、油耗增加，在柴油機(jī)上安裝廢棄渦輪增壓器可起到恢復(fù)功率、減少油耗的作用。不過渦輪增壓器雖然有協(xié)助發(fā)動機(jī)增力的作用，也有它的缺點(diǎn)，如增壓器轉(zhuǎn)速過高，汽車機(jī)件磨損快，其中最明顯的是“滯后響應(yīng)”，即由于葉輪的慣性作用對油門驟時(shí)變化反應(yīng)遲緩，使發(fā)動機(jī)延遲增加或減少輸出功率。氣體增壓器和液體增壓器相較于前面幾種增壓器而言，結(jié)構(gòu)簡單許多，主要部分是增壓氣缸或增壓增壓液壓缸，增壓原理是利用力平衡原理，通過缸筒內(nèi)活塞面積的變化，改變輸出壓力的大小。不過由于這類增壓器的增壓能力是在降低有效流量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，所以增壓缸只能增大輸出壓力，并不能增大輸出能量 。液壓系統(tǒng)中，由于某種特殊的要求，常需要在系統(tǒng)中的某一時(shí)刻或某一局部使用高的工作壓力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)回路對作用力放大的要求，這就出現(xiàn)了由低壓向高壓或超高壓轉(zhuǎn)換的高壓增壓裝置。實(shí)際工作中，一般采用液體增壓技術(shù)，在不增加系統(tǒng)工作壓力的情況下，通過增壓裝置，使系統(tǒng)的某一局部獲得較高的工作壓力，滿足系統(tǒng)要求。如利用增壓缸內(nèi)活塞的面積差提供高壓的增壓油缸。此外，還可以采用增
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