【正文】 化工流程機(jī)械化工機(jī)器石油化工壓力容器設(shè)計(jì) 吉林工業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 參考文獻(xiàn) [1]劉衛(wèi)華 ,郁永章 .往復(fù)式壓縮機(jī)故障分析及智能診斷系統(tǒng) [J].壓縮機(jī)技術(shù) , 2020, (4): 2730. [2]金濤 ,章永光 .往復(fù)式活塞壓縮機(jī)故障監(jiān)測與診斷技術(shù) [J].流體機(jī)械 , 1999, 27(11): 2831. [3]董云萍 ,趙文廣 .淺談活塞式壓縮機(jī)氣閥故障及判斷 [J].山西科技 , 2020, (3): 6969. [4]吳軍超 .往復(fù)活塞式壓縮機(jī)常見故障的分析 [J].化工裝備技術(shù) , 2020, 28(4): 6567. [5]曾丹和 .活塞式壓縮機(jī)常見故障及處理措施 [J].新疆有色金屬 , 2020, (增刊 ): 8789. [6](壓縮空氣站設(shè)計(jì)手冊 )編寫組 .壓縮空氣站設(shè)計(jì)手冊 [M].機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，1993. [7]張彥博，王云 .活塞式空氣壓縮機(jī)的維修 [M].煤炭工業(yè)出版社， 1976. [8]蔣偉，栗振輝 .大型空壓機(jī)化學(xué)清洗系統(tǒng)研究 [J].流體機(jī)械， 1998， (1).以」徐武杰 .2D12 一 100/8 型空壓機(jī)中間冷卻器的重新設(shè)計(jì) [J].壓縮機(jī)技術(shù)， 1999(6):19一 22. [9]活塞式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)編寫組 .活塞式壓縮機(jī)設(shè)計(jì) [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 1974. [10]郁永章 .容積式壓縮機(jī)技術(shù)手冊 [M].北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. 308. [11]朱圣東 ,等 .無油潤滑壓縮機(jī) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. 18. [12]邢萬坤 .工藝用壓縮機(jī)網(wǎng)狀閥使用壽命探討 [J].壓縮機(jī)技術(shù) ,2020(1): 1. [13]林梅 .壓縮機(jī)環(huán)狀閥原理 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 1982. [14](日 )松板 .壓縮機(jī)環(huán)狀閥應(yīng)力分析 [J].壓縮機(jī)技術(shù) , :王德忠 ,男 ,副教授 ,從事過程裝備與控制工程專業(yè)的教學(xué)和科研工作。 吉林工業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 20 致 謝 經(jīng)過三年多的專業(yè)學(xué)習(xí)和大學(xué)生活的磨練，進(jìn)校時(shí)天真、幼稚的我現(xiàn)已變成沉 著和擁有一定專業(yè)技能的大學(xué)生，在這里我感謝學(xué)校及老師對我的栽培。一滑動速度 m/s。 m)。與氮?dú)饨佑|，使用壽命 短 。 ⑧ 與氧氣、乙烷、丙烷接觸，使用壽命長 。溫度更高時(shí)，由于變形作用漸增而磨損增大 。 ⑥ 低溫性能好，高溫時(shí)則可能變壞。本論文研究的壓縮機(jī)或活塞環(huán)的運(yùn)動速度均在 sm/s 以內(nèi) 。 ③ 磨損隨載荷升高而急劇增大 。 （ 2） 填充聚四氟乙烯的磨損規(guī)律及磨損計(jì)算 1） 磨損規(guī)律 ① 在一定范圍內(nèi)，填充基含量越高，耐磨性提高的越多 。加人玻璃纖維也能使磨損因數(shù)降低，當(dāng)達(dá) 5%后，再增加只對強(qiáng)度有好處 ，而對磨損因數(shù)影響很小。添加纖維可以提高強(qiáng)度和改善耐磨性 。因此我們 采用一種填充聚四氟乙烯的復(fù)合材料作為活塞環(huán)的新材料來增強(qiáng)其耐磨性，以減少壓縮機(jī)的泄漏的可能性。填充物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在 25%一 50%之間，使聚四氟乙烯均勻地分布在體內(nèi)和彌散地分布于表面的粒子和纖維增強(qiáng)，從而使聚四氟乙烯的抗壓強(qiáng)度、彈性模量以及抗蠕變能力得到了提高。有機(jī)材料一可溶性聚酞亞胺、芳綸、聚苯和聚對經(jīng)基苯甲酸等。常用的填充材料有 :無機(jī)材料一玻璃纖維、石墨、二硫 化鑰、二氧化硅、碳黑、碳纖 。聚四氟乙烯雖然有優(yōu)良的耐高、低溫，耐腐蝕和介電絕緣等性能，但是它具有線膨脹系數(shù)大、尺寸穩(wěn)定性差、硬度低、耐磨性差、在較大載荷下呈現(xiàn)蠕變等缺點(diǎn)，從而限制了它在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用。聚四氟 乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)為 qF。填充聚四氟乙烯即指在純聚四氟乙烯中添加一些物質(zhì)使其在固有特性的基礎(chǔ)之上，某些特性有非常明顯的提高，更好地發(fā)揮其作用。 （ 1） 聚四氟乙烯 (PTFE)及填充物的性質(zhì) 采用有良好的自潤滑特性的復(fù)合材料，可實(shí)現(xiàn)少油潤滑，減少油耗。方案三、方案四雖相對較復(fù)雜，但是效果非常好， 而且引人新材料也是行業(yè)的發(fā)展趨勢。 4． 方案確定 以上方案在目前的條件下均可實(shí)現(xiàn)。加工泄油溝對壓縮室壓縮容積的影響可以從其他方面進(jìn)行補(bǔ)償，例如通過調(diào)節(jié)外閥座與氣缸之間的間隙，保證壓縮機(jī)的壓縮容積，從而保證壓縮機(jī)效率不降低。該方案將在本文 中詳細(xì)說明。 （ 3） 密封環(huán)結(jié)構(gòu)和材料改進(jìn) 第一道氣環(huán)采用整體環(huán)，這樣避免了切口處的泄漏通道 ?？梢哉f活塞環(huán)密封是阻塞密封和節(jié)流密封的組合川。此外，氣缸和活塞環(huán)都有圓度、圓柱度公差，環(huán)槽和環(huán)的 端面有平面度公差，這些也是造成泄漏的因素?；钊h(huán)是用來密封活塞與氣缸間隙的元件，鑲嵌于活塞的環(huán)槽內(nèi)，工作時(shí)外緣緊貼氣缸鏡面，背向高壓氣體一側(cè)的端面壓在環(huán)槽相向的側(cè)面上，阻塞間隙，密封氣體。甚至油氣混合燃燒以至產(chǎn)生爆炸等嚴(yán)重后果。 （ 1） 改變密封環(huán)截面形狀 當(dāng)前，矩形環(huán)是較普遍應(yīng)用的一種密封環(huán)形式，其優(yōu)點(diǎn)是加工簡單、成本低、應(yīng)用廣泛。 3． 解決油耗問題的方案設(shè)計(jì) 本 文在現(xiàn)有壓縮機(jī)生產(chǎn)及裝配技術(shù)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合廠家的實(shí)際情況和作者在廠家的實(shí)際調(diào)研，在一些方面提出了改進(jìn)方案，原則上不對壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的改動，本著以最低成本，最短周期的角度，提出減少泄漏、油耗等問題的方法。本文將針對活塞式壓縮機(jī)，分析油耗過大的原因，如活塞環(huán)的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、布置都直接影響壓縮機(jī)的泄漏、油耗等。 2． 目前活塞壓縮機(jī)存在的問題 活塞式制冷壓縮機(jī)是各類壓縮機(jī)中歷史最悠久的一種類型，雖然在 20 世紀(jì) 70 年代以后，由于各種其他類型壓縮機(jī)的迅速發(fā)展，使得活塞式壓縮機(jī) 70 年代前在各應(yīng)用領(lǐng)域的壟斷地位發(fā)生了很大的變化，但是由于活塞式壓縮機(jī)成熟的加工技術(shù)和操作經(jīng)驗(yàn)，決定了迄今為止活寒式壓縮機(jī)占有很大的市場份額。 吉林工業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16 五、 活塞式壓縮機(jī)油耗問題的解決方案 1．概述 壓縮機(jī)是一種耗油耗電的機(jī)器，如何降低壓縮機(jī)的油耗提高它的效率，成為實(shí)際生產(chǎn)中的一個(gè)重要問題。當(dāng)這種磨損量增加到影響壓縮機(jī)的性能指標(biāo)時(shí) ,壓縮機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行就要受到威脅。從改造至今 ,該機(jī)運(yùn)行平穩(wěn) ,性能穩(wěn)定 ,一級、二級排氣溫度相應(yīng)下降約 10℃ ,同時(shí) ,排氣量增加 6%~7%,既保證了壓縮機(jī)在安全穩(wěn)定狀況下長周期運(yùn)行 ,又滿足了工藝生產(chǎn)的要求。 (3)拆除原活塞、活塞環(huán)、導(dǎo)向環(huán)安裝新件 ,重新裝配壓縮機(jī)。 3． 修復(fù)、檢驗(yàn)與使用 按上述方案 ,針對 BTDNICC壓縮機(jī)運(yùn)行存在的嚴(yán)重安全隱患及不能滿足生產(chǎn)工藝要求的問題 ,決定對其中一臺進(jìn)行鏜缸改造 ,具體如下 : 吉林工業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 (1)氣缸內(nèi)徑增大 2mm,即一級氣缸由 365mm 增至 367+,二級氣缸由 212mm 增至 214+。重新制造的活塞要在保證滿足強(qiáng)度及尺寸配合的前提下 ,盡量使新活塞的質(zhì)量與原 活塞的質(zhì)量相當(dāng)或略小一些 ,這樣可以減少對原壓縮機(jī)慣性力平衡情況的影響。 （ 4） 活塞、活塞環(huán)、導(dǎo)向環(huán)尺寸的確定由于鏜缸后氣缸內(nèi)徑增大 ,使得原活塞、活塞環(huán)、導(dǎo)向環(huán)與氣缸鏡面的配合間隙增大 ,因此需要重新制作活塞、活塞環(huán)、導(dǎo)向環(huán)。 合金鋼 C′ =0合金鋼 K=470MPa C′ ——— 系數(shù) ,碳鋼 C′ =0 （ 2） 功率校核 對于壓縮機(jī)氣缸鏜缸 ,改變的只是工作容積 ,因此指標(biāo)功率可簡化為 :Ni=VtC N=∑ ni=1Ni 式中 Ni——— 單級指示功率 ,kW Vt——— 工作容積 ,m3 C——— 常數(shù) N——— 壓縮機(jī)總功率 ,kW 吉林工業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 n——— 氣缸級數(shù) 當(dāng)改造后壓縮機(jī)總功率 N 小于電機(jī)有效功率時(shí) ,功率滿足。對于 k=D0/Di1 （ 1） 氣缸強(qiáng)度校核 當(dāng) 殼 體 外 徑 與 內(nèi) 徑 之 比 k=D0/Di ≤ 1 在實(shí)際中 ,一般首先考慮的是鏜缸修復(fù)。第三種方法因氣缸內(nèi)徑相對擴(kuò)得較大 ,降低了氣缸的強(qiáng)度 。 吉林工業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 13 (3)擴(kuò)大氣缸內(nèi)徑 ,鑲嵌一個(gè)圓筒形薄壁缸套。通常 ,對于壓縮機(jī)的氣缸磨損可以有三種方法解決 : (1)更換氣缸 。這種狀況造成壓縮機(jī)氣缸嚴(yán)重竄氣 ,使得排氣溫度偏高 ,據(jù)測量最高排氣溫度達(dá) 180℃ ,已接近四氟導(dǎo)向環(huán)、活塞環(huán)的最高允許工作溫度≤ 180℃ ,給設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大隱 患 。 20) 氣缸沿軸線呈鼓形 ,即中間直徑 D1 大于兩端直徑 D0。圓柱度 :一級≤0 二級≤ 0 BTDNICC 型氧氣壓縮機(jī)主要性能參數(shù) 行程 (mm) 224 轉(zhuǎn)數(shù) (r/min) 224 排氣量 (Nm3/h)490 吸入壓力 (MPa)490 排出壓力 (MPa)4000 電機(jī)功率 (kW)4000 價(jià)值 (萬元 /臺 ) 0520206(1982 年價(jià) ) 該機(jī)于 1982 年投入運(yùn)行 ,近年來全面檢查結(jié)果顯示 ,一級、二級氣缸均磨損嚴(yán)重。它們與氣缸鏡面相互摩擦 ,隨著壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加 ,會逐漸導(dǎo)致氣缸鏡面的磨損。由于活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動 ,活 塞環(huán)內(nèi)側(cè)氣體壓力作用在活塞環(huán)上使其緊貼在氣缸鏡面上。排除方法 :更換活塞環(huán)。排除方法 :取出活塞，清洗活塞環(huán)或環(huán)槽，更換潤滑油，加強(qiáng)冷卻。排除方法 :用