【導(dǎo)讀】壓縮機(jī)概述.熱力性能、性能參數(shù)計(jì)算...靠泵腔容積的變化來(lái)吸入與排出介質(zhì),來(lái)轉(zhuǎn)換能量的為~。容積式流體機(jī)械的特點(diǎn)。有真空；低壓；中壓；高壓；超高壓。熱效率達(dá)80%以上。③適應(yīng)性強(qiáng)，可輸送各種介質(zhì)。④品種多樣，適應(yīng)各種工況及用途。②排出不連續(xù)，產(chǎn)生脈動(dòng)，往復(fù)慣性力。③轉(zhuǎn)速低，排量小。③介質(zhì)易受油污染。壓縮機(jī)在壓縮氣體時(shí)，氣體的體積縮小，溫度升高。機(jī)身上有散熱片，風(fēng)扇等。缸體上有水套、管路，泵壓水循環(huán)系統(tǒng)。爆炸作功時(shí)也放出大量的熱。但這個(gè)熱對(duì)于原動(dòng)機(jī)來(lái)說是有利的。③壓縮過程指數(shù)一定，k,m值不變。

　　

【正文】 子式。 1 單齒轉(zhuǎn)子式 8． 滑片 式壓縮機(jī)。 1 液環(huán)式壓縮機(jī) 9． 雙螺桿式壓縮機(jī)。 1 轉(zhuǎn)缸滾動(dòng)活塞式 容積式壓縮機(jī)基本參數(shù) 壓縮機(jī)壓縮的是氣體，壓縮過程中，體積，溫度，內(nèi)能，都發(fā)光變化，基本參數(shù)的相關(guān)計(jì)算依據(jù)依據(jù)熱力學(xué)得來(lái)。 （ 1）容積： （吸氣量與排氣量） 設(shè)： hV —— 結(jié)構(gòu)容積 3m 。不同結(jié)構(gòu)而不同。如活塞單作用， SDVh 24?＝ SV —— 理論吸氣量。 理論吸氣容積： hS VV? /SV —— 實(shí)際吸氣量。 dV —— 理論排氣量。 /dV —— 實(shí)際排氣量。 實(shí)際吸氣容積： 轉(zhuǎn)3/ mVVVhVSVS ?? ?? v? —— 容積系數(shù) ，ssv vv/?? 實(shí)際排氣容積： sid VV ??/ 沖3m ， 轉(zhuǎn)3m v? —— 容積效率 v? —— 容積效率， LTpvddv VV ????? ?? / (查手冊(cè) ) 氣體流量： q 理論容積流量： nVq sv ? min3m (吸入 ) 實(shí) 際吸入容積流量： nVq svv ??/ min3m ；實(shí)際排出流量： nVq svd ??/ 質(zhì)量流量： nVmq svm ??/ minkg ；實(shí)際排出質(zhì)量流量： nVmq svdm ??/ 《過程流體機(jī)械》講稿 青島科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 30 minkg (2 ) 功，功率，效率 由熱力學(xué)第一定律： wuq dd ??? Pdvdw? 另外： 焓： pvuh ?? 或 ? ?pvddd uh ?? 壓縮機(jī)中： 功： ?? 21 pi vdW ?? ?? 2121 ppi vdMvdW 12 hhWi ?? ? ?12 hhMW ?? 式中： M —— 質(zhì)量 壓縮 過程等熵或多變過程時(shí) 的功 Wi： ① 等熵過程 ： ? ? ? ???????????????????? ?????111110121 kksvsi ppVpkkW ??? kgJ ② 多變過程： ? ? ? ???????????????????? ?????111110121 mmsvsi ppVpmmW ??? kgJ 實(shí)際氣體 的功 Wi（多分子氣體） ： ① 等熵： ? ? ? ?11210121 21111 Z ZZppVpk kW kksvsi???????????????????? ???????? kgJ ② 多變： ? ? ? ?12110121 21111 Z ZZppVpm mW mmsvsi???????????????????? ???????? kgJ 用焓表示： ? ?12 hhMWi ?? 沖J 功率： 60iii nWNP ?? ??W 軸功率： mnWiNePe ?60 ??? ??W 熱效率：（指示效率，氣體壓縮效率） ： /iadiadiii NNNN ?? 實(shí)理? 等熵過程 adN （ 3） 排氣溫度： mmppTT11212?????????? ； mmsd TT 1??? ? sdpp?? 壓力比 《過程流體機(jī)械》講稿 青島科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 31 溫升 ： ???????? ?????? 11mmssd TTTT ? 其它容積式壓縮機(jī) 隔膜式壓縮機(jī) 氣缸頂端有隔膜片，把壓縮機(jī)與活塞隔開。 （ 1）特點(diǎn)： ① 氣體不與潤(rùn)滑油接觸，不污染氣體。 ② 適應(yīng)對(duì)某些稀有氣的壓縮與輸送。 ③ 密封性好，基本無(wú)外泄露。 ④ 壓力范圍寬，從低壓到 200 MPa ⑤ 單機(jī)容積流量??；膜尤易損壞。最大流量 10 hm3 主要用于：食品工業(yè)，石油工業(yè)，化工，原子工業(yè)，對(duì)于輸送腐蝕，有毒，易爆氣體較理想。 主要結(jié)構(gòu)： 機(jī)體，曲軸，連桿，活塞，隔膜，缸頭，進(jìn)排氣閥等。（一般無(wú)十字頭） 工作原理： 活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，壓縮上部液體，液體推動(dòng)隔膜變形，從而使上腔空吸氣和排氣。 液體種類： 礦物油，水；按時(shí)補(bǔ)充。 （ 2）隔膜種類： ① 金屬隔膜：材料： TiANiCr 9181 131Cr TiNiCr 918 厚度 ~ mm 可采用多層膜片 （二層，三層）。 壓力： MPa 膜片壽命： 1200~1000 h 壓力： 25 MPa 膜片壽命： 300~250 h ② 非金屬隔膜：橡膠（夾布），塑料，使用壓力低于 MPa 氣體壓縮。 膜片厚度： 3~2 mm , 易老化，不耐高溫，壽命 1000~500 h （ 3）膜腔行程容積 上凸容積： 312 21 ??? zzWRV O? 下凹容積： ? ? `~ 22 ??? zzWRV O? 《過程流體機(jī)械》講稿 青島科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 32 膜片總行程容積： ? ?? ? ~02 ???? ZZWRVh ? 式中： R —— 膜片最大長(zhǎng)度． OW —— 膜片最 大撓度． Z —— 撓度指數(shù) .一般 Z =3 . （ 4） 作用力： ① 氣體壓力： ? ? prRrRFooP ???? 223? （ N） 式中： 12 ppp ??? ② 彈性力：在 R 周邊上（外圈） ? ? ? ? ? ?? ?222ooooe rR rRrRHhHrREF ? ?????? ? 斜盤，斜軸式壓縮機(jī) 1945 年，由于汽車空調(diào)的廣泛應(yīng)用，人們五缸和六缸斜盤式壓縮機(jī)，后來(lái)日本三蟲公司（ 70 年代）開發(fā)出七缸，十缸旋轉(zhuǎn)斜盤式。 （ 1） 斜盤式 壓縮機(jī)氣缸中心線與轉(zhuǎn)軸中心線平行，整體呈筒狀布置，可同時(shí)布置五，六個(gè)氣缸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，重量輕，平衡性好。但機(jī)構(gòu)承載方式不理想，機(jī)械效率低。 斜盤式壓縮機(jī)也叫軸向活塞壓縮機(jī)。 工作原理：靠斜盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，推拉活塞完成吸氣與排氣。 特點(diǎn)： ① 圓筒形結(jié)構(gòu)，氣缸均布在圓周 上，結(jié)構(gòu)緊湊。 ② 采用多缸，慣性力得到平衡，運(yùn)轉(zhuǎn)平衡。 ③ 零件多，裝配調(diào)整復(fù)雜，轉(zhuǎn)速不能太高。受力與運(yùn)動(dòng)分析復(fù)雜。 （ 2）斜軸式壓縮機(jī) 兩個(gè)呈一定角度的斜軸，帶動(dòng)軸內(nèi)活塞與套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，斜軸上部敞角為吸氣，下部夾緊時(shí)為排氣。活塞不運(yùn)動(dòng)，而套筒與活塞相對(duì)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)氣閥與排氣閥都在活塞上。 斜軸壓縮機(jī)特點(diǎn)： ① 氣缸筒圓周均布，慣性力可完全平衡。 ② 進(jìn)，排氣閥在活塞上，結(jié)構(gòu)更緊湊。 ③ 能實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮和無(wú)油潤(rùn)滑。 ④ 受結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度影響，一般排量較小。 《過程流體機(jī)械》講稿 青島科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 33 （ 3）工作容積 ① 斜盤式氣缸容積： 活塞行程： ?tan2RS? 行積容積： ?tan2 RAVs ?? 式中： A —— 活塞面積 . 在任意轉(zhuǎn)角 ? ，第 i 列氣缸的工作容積： Z —— 汽缸數(shù) ?????? ?????? ??? ziARV i ??? 2c o s1ta n 工作力：氣體力 : pAFg ? p —— 缸內(nèi)氣體壓力 慣性力： ?? c osta n2m RwF a ? ； 慣性加速度： ?? co stan2wRa ? 摩擦力： ? ? ???????? ??? 1116mdsfppAF ? ； sp dp, —— 進(jìn)氣 ,排氣壓力 合力： fag FFFF ??? ② 斜軸式工作容積： 單側(cè)單缸： ? ?1222 hhrVi ?? ? ； 每個(gè)小氣缸最大吸氣量： ? ?12222 hhrVi ?? ? 《過程流體機(jī)械》講稿 青島科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 34 總流量： ? ?122 hhrznqv ?? ? z—— 缸數(shù)， z 6~4? n —— 轉(zhuǎn)速， n 1500? minr 如一臺(tái)斜軸壓縮機(jī) : 1500?n minr ； z 4? ； 錐角 140 度 排氣壓力： ?p MPa ； 輸入軸功率 18?p KW 斜軸式： 徑向活塞式壓縮機(jī) 一種平面布置氣缸，低速大扭矩壓縮機(jī)，氣缸數(shù) 8~5 個(gè)。 分類： 偏心軸式，內(nèi)曲線式。 特點(diǎn)： ① 圓周布置氣缸，結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)單。 ② 受力平衡性好，壓力波動(dòng)小。 ③ 缸數(shù)多，相對(duì)排量增加。 ④ 制造，安裝，精度高。 工作流量： nzsdqv ???? 24? min3m 式中 ： d —— 活塞直徑 ； s —— 活塞行程長(zhǎng)度 ； z —— 活塞個(gè)數(shù) n—— 轉(zhuǎn)速 （ 1） 偏心軸式：（偏心輪式） 偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)圓周上各活塞機(jī)構(gòu)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣缸吸氣和排氣。 （ 2） 內(nèi)曲線式： 氣缸與活塞在內(nèi)轉(zhuǎn)子上，缸直徑小，總體外形尺寸大?；钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)沿內(nèi)曲線進(jìn)行，一周內(nèi)可進(jìn)行多動(dòng)往復(fù)。受力平衡性更好。有內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)和外曲線殼體轉(zhuǎn)動(dòng)，還可《過程流體機(jī)械》講稿 青島科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 35 雙排組合。 偏心軸式： 內(nèi)曲線壓縮式： 擺動(dòng)活塞壓縮機(jī) 擺動(dòng)活塞壓縮機(jī)，也稱擺桿壓縮機(jī) 。一種曲柄連桿機(jī)構(gòu)的延伸。 曲軸連桿驅(qū)動(dòng)搖桿，而搖桿又帶動(dòng)擺動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)?；钊臄[動(dòng)進(jìn)行吸氣與壓縮。 特點(diǎn)： ① 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單，活塞可無(wú)油潤(rùn)滑，氣體力可達(dá)到內(nèi)平衡。 ② 壓力不高，被用于粉料輸送中。 ③ 擺動(dòng)活塞存在慣性力矩。（角加速度問題） 《過程流體機(jī)械》講稿 青島科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 36 壓力比： 10~3??sd pp? （ 1） 工作容積： ? ?8 m a x22 ????? bDDV iOs 式中： OD —— 氣缸內(nèi)徑； iD —— 擺動(dòng)活塞回轉(zhuǎn)軸徑； b —— 氣缸長(zhǎng)度 (活塞寬度 )； max?? —— 活塞最大擺動(dòng)行程角； （ 2） 作用力： 氣體力矩： ? ?? ?2 22 LddppT iooig ??? oipp, —— 吸氣 ,排氣壓力 慣性力：曲軸質(zhì)量 1m ， 擺動(dòng)活塞質(zhì)量 2m , 旋轉(zhuǎn)慣性力分別為： 2111 rwmF ?? 1w —— 曲軸角速度 2222 RwmF ?? 2w —— 活塞角速度 滑管和滑塊式壓縮機(jī) 四桿機(jī)構(gòu) —— 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。（往復(fù)活塞壓縮機(jī)） 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，連桿簡(jiǎn)化掉，使滑塊沿一滑道運(yùn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)）：此時(shí) rL? 活塞行積 rS 4? , 1??Lr? 雙滑塊機(jī)構(gòu)：也叫卡爾丹結(jié)構(gòu)。 ① 1982 年，日本人利用雙滑塊機(jī)構(gòu)，發(fā)明滑塊雙缸壓縮機(jī)：受力及運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好，低振動(dòng)。 ② 當(dāng) ??L , 0??lr? , rS 2? , 連桿軸線與汽缸中心線重合，稱為正弦機(jī)構(gòu)，形《過程流體機(jī)械》講稿 青島科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 37 成滑管式或滑塊式壓縮機(jī)?；苁綁嚎s機(jī)， 50 年 代占據(jù)冰箱壓縮機(jī)主導(dǎo)市場(chǎng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，精度要求不高，磨損功耗大。改進(jìn)后，綜合性能明顯提高。各國(guó)冰箱廣泛使用。 ③ 十字滑塊壓縮機(jī)：美國(guó)人 90 年開發(fā)。現(xiàn)有雙缸，四缸式，可完成 4 級(jí)壓縮（航天中應(yīng)用） 特點(diǎn)：震動(dòng)小，工藝性好。結(jié)構(gòu)緊湊，效率高。轉(zhuǎn)速范圍光，高壓，無(wú)油潤(rùn)滑。應(yīng)用范圍廣，發(fā)展前景好。 排氣壓力： MPap 31~? hmqv 311 0~50? m