【正文】 W?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? 總的 指示功率為 121 1 1 .4 6 1 9 .1 4 3 0 .6i ij i ijN N N N KW?? ? ? ? ? ?? 取 機(jī)械效率 ?? ，所以 軸功率為 3 0 .6 360 .8 5izmN KW? ? ? ?? 取電機(jī)功率余度為 10％則電機(jī)功率取 40KW 4 壓縮機(jī)動力計算 .已知條件和數(shù)據(jù) 根據(jù)第一部分熱力計算的結(jié)果，得出所用數(shù)據(jù)如下所示： 活塞行程： s = 100mm 轉(zhuǎn) 速： n = 1440 轉(zhuǎn) /分 壓縮機(jī)各級汽缸 氣體力指 示圖 設(shè)計 的 壓縮機(jī)為 單 缸作用 兩 級壓縮機(jī)， 各級汽缸 參數(shù)及力學(xué)情況 已知，則相應(yīng)一些部分可以簡化，作 汽缸的動力計算。而各級進(jìn)口溫度下的飽和蒸汽壓 Psa 查文獻(xiàn)得 1 2337saP Pa? 2 4241saP Pa? 5111 522 1 0 0 . 8 2 3 3 7 3 . 6 0 . 9 73 . 7 1 0 4 2 4 1s s as s app?? ?? ??? ? ? ? ? ?? ? ? 課程設(shè)計說明書 9 3111 0 . 0 0 1 1 70 . 5 9 4dsvQVmn? ? ?? ? ? ? ? ? 52 31 22 52 1 2 1 1 0 3 0 0 0 . 9 9 0 . 0 0 0 3 41 4 4 0 3 . 6 1 0 2 9 0 0 . 5 8 8dss svQp Tn p T ??? ? ??? ，行程和實(shí)際行程容積 已知轉(zhuǎn)速 n=1440 轉(zhuǎn) /分，取行程 S=100mm,得活塞的平均速度 0 .1/ 3 0 4 .8 /30mv sn m s? ? ? ? ?? ? ? 取活塞桿直徑 d=30mm,得第一級氣缸直徑 2211 2 2 0 .0 0 1 1 7 0 .0 3 0 .0 8 92 3 .1 4 0 .1 2sV dD s ?? ? ? ? ??? 根據(jù)氣缸直徑標(biāo)準(zhǔn)，圓整為 90mm 實(shí)際行程容積為： 222 2 311 0 . 0 3( ) ( 0 . 0 9 ) 3 . 1 4 0 . 1 0 . 0 0 2 4s dV D s m? ? ? ? ? ? ? ? 活塞有效面積為： 2 2 2 2 311 3 . 1 4 3 . 1 40 . 0 9 0 . 0 3 0 . 0 1 22 4 2 4pA D d m??? ? ? ? ? ? ? ? 同理，可得第二級氣缸的直徑： 2222 2 2 0 . 0 0 0 3 4 0 . 0 3 0 . 0 5 12 3 . 1 4 0 . 1 2sV dDms ?? ? ? ? ??? 根據(jù)氣缸直徑標(biāo)準(zhǔn)，圓整為 60mm。已知總壓力比 15?ε ，按等壓力比分配如下： 1 15 ?? ? ? ? ? 一般第一級的壓力比取小一些以保證第一級有較高的容積系數(shù)，所以取 1?? 則 ε2 = 由第一級進(jìn)氣壓力和壓力比可求得第一級排氣壓力 I1P ： I1 1P =P ??? 即 I1 1P =P ??? = = 第一級排氣壓力即是第二級的吸氣壓力，具體如下表： 級次 I Π 吸氣壓力 /MPa 排氣壓力 /MPa 壓力比 表 取壓縮過程指數(shù) n = 1nndsTT??? 1 1 . 1 1111 2 9 0 3 .6 3 3 0n ndsT T k? ??? ? ? ? ? 1 1 . 1 1122 3 0 0 3 4 6n ndsT T k? ??? ? ? ? ? ?? ? ? 課程設(shè)計說明書 8 ⑴確定各級容積系數(shù) 取各級相對余隙容積和膨脹指數(shù)如下。 終壓（表壓） MPa ～ 1 ～ 6 ～ 15 ～ 40 15～ 100 80～ 150 級數(shù) 1 2 3 4 5～ 6 7 課程設(shè)計說明書 7 表 已知終壓為 ,根據(jù)表 可初步選定該壓縮機(jī)的級數(shù) Z=2. . 壓力比的分配 理論推導(dǎo)表明，對于理想氣體，各級回冷完全時，按等壓力比分配總壓力比 t? ，等溫指示效率最高。 在常壓進(jìn)氣時，一般當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)高于 500 轉(zhuǎn) /分時，1SD? ～ 。 本次設(shè)計中已知額定排氣量為 1 3/minm 等 于 1，額定排氣壓為 ，根據(jù)郁永章《活塞式壓縮機(jī)》可知此壓縮機(jī)為微型中壓壓縮機(jī)。其已知參數(shù)為： 相對濕度 ?? 絕熱指數(shù) ? 第一級吸氣溫度 Τs1= 290k 第二級吸氣溫度 Ts2= 300k 額定排氣量 31 / minQd m? 額定進(jìn)氣壓 51 1 10sP Pa?? 額定排氣壓 515 10dP Pa?? 在進(jìn)行熱力計算前先要選定主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括轉(zhuǎn)速 n和行程 S。 由于本人的專業(yè)知識有限，本設(shè)計的誤差和缺點(diǎn)在所難免，希望老師批評指正，以期在以后加以充實(shí)完善。 壓縮機(jī)設(shè)計說明 本說明書包括活塞式壓縮機(jī)的總體設(shè)計，熱力、動力計算，主機(jī)和輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算，潤滑，排氣量調(diào)節(jié)以及安裝調(diào)整等內(nèi)容，還介紹了國內(nèi)已經(jīng)使用的各種活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 與國外往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)水平相比，我國的主要差距為基礎(chǔ)理論研究差，產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)能力低，工藝裝備和實(shí)驗(yàn)手段后，產(chǎn)品技術(shù)起點(diǎn)低，規(guī)格品種、效率、 制造質(zhì)量可靠性差。在制造過程中重視服務(wù)，從市場調(diào)研、售后，直到產(chǎn)品報廢回收，努力為客戶提供以知識密集、附加值高為特征的服務(wù)項(xiàng)目，則是壓縮機(jī)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵內(nèi)容。當(dāng)前，壓縮機(jī)行業(yè)存在一些不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的缺陷，如缺少高端技術(shù)，企業(yè) 規(guī)模偏小等?？梢杂杏媱潯⒂胁襟E地加強(qiáng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家工程技術(shù)研究中心、行業(yè)科研院所等共性技術(shù)研究開發(fā)平臺的建設(shè)，重點(diǎn)支持原創(chuàng)性 課程設(shè)計說明書 5 技術(shù)、共性技術(shù)及戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)，并培養(yǎng)一支既精通基礎(chǔ)技術(shù)又熟悉行業(yè)技術(shù)的高科技人才隊(duì)伍，努力掌握核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和重要產(chǎn)品的自主知識產(chǎn)權(quán)。當(dāng)前，壓縮機(jī)行業(yè)共性技術(shù)的科研經(jīng)費(fèi)投入不足，研究開發(fā)力量薄弱。這些深層次的結(jié)構(gòu)性矛盾，決定了 2021 年壓縮機(jī)行業(yè)必須下大力量，突出抓好結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，認(rèn)真解決影響壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展的重大問題。首先是結(jié)構(gòu)調(diào)整將有重大突破。如大推力往復(fù)式壓縮機(jī)、工藝螺桿壓縮機(jī)、大排量無油壓縮機(jī)、高壓大排量壓縮機(jī)、機(jī)車配套壓縮機(jī)、低噪聲船用壓縮機(jī)等。目前，壓縮機(jī)行業(yè)國際化步伐緩慢，尤其是在2021 年一整年中，壓縮機(jī)出口形勢都不容樂觀，這主要表現(xiàn)在國內(nèi)壓縮機(jī)行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平與國外同類企業(yè)存在一定差距，尤其是目前還沒有形成真正意義上的具有國際競爭力的大型國際企業(yè)集團(tuán)。這些措施對氣體壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了積極的影響，這也是 2021 年下半年壓縮機(jī)行業(yè)經(jīng)濟(jì)逐漸利好的主要原 因。通過經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性重組的推進(jìn)，不少劣質(zhì)企業(yè)退出，優(yōu)秀企業(yè)已找準(zhǔn)定位，突出主業(yè)，不斷做大做強(qiáng)，達(dá)到強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，承擔(dān)起國家重大技術(shù)裝備項(xiàng)目。 活塞壓縮機(jī)的分類 往復(fù)壓縮機(jī)分類方法很多 [7]： 按在活塞的一側(cè)或兩側(cè)吸、 排氣體，可分為單動和雙動往復(fù)壓縮機(jī)； 按氣體壓縮次數(shù)可分為單極、雙極和多級壓縮機(jī)； 按壓縮機(jī)所產(chǎn)生的最終壓力可分為低壓、中壓和高壓壓縮機(jī)； 按排氣量可以分為小型、中性和大型壓縮機(jī)； 按壓縮氣體的種類可分為：空氣壓縮機(jī)、氨壓縮機(jī)、氫壓縮機(jī)等。當(dāng)活塞由上死點(diǎn)向下死點(diǎn)回行時，排氣閥在彈簧和排氣管中壓力的作用下關(guān)閉，壓縮機(jī)又開始下一個吸氣過程。汽缸內(nèi)的活塞由上向下移動時，缸內(nèi)容積增大，壓力下降，于是吸氣管中壓力為 P1的空氣便頂開吸入閥進(jìn)入缸內(nèi)，直到行程的下死點(diǎn)為止，這樣便完成了一個吸入過程。 當(dāng)曲軸被電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)時，通過連桿使活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。密封構(gòu)件切斷冷卻室和外部的溝通，使得壓縮機(jī)氣缸蓋密封?；钊峭ㄟ^凸輪連接到旋轉(zhuǎn)軸。可旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸支持整個構(gòu)架。冷卻室是孤立于吸入室。冷卻室是鄰近放電室并包圍著放電室。雖然目前它的應(yīng)用還比較廣泛，但市場份額正逐漸減小 。 壓縮機(jī)設(shè)計的意義 在石化領(lǐng)域 [8]，往復(fù)式壓縮機(jī)主要是向大容量、高壓力、低噪聲、高效率、高可靠性等方向發(fā)展；不斷開發(fā)變工況條件下運(yùn)行的新型氣閥，提高氣閥壽命；在產(chǎn)品設(shè)計上，應(yīng)用熱力學(xué)、動力學(xué)理論，通過綜合模擬預(yù)測壓縮機(jī)在實(shí)際工況下的性能；強(qiáng)化壓縮機(jī)的機(jī)電一體化，采用計算機(jī)自動控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行和聯(lián)機(jī)運(yùn)行 ； 在動力領(lǐng)域，活塞式壓縮機(jī)目前占有主要市場。 課程設(shè)計說明書 安徽理工大學(xué) 過程裝備與控制工程專業(yè) 2021 economics aust 2021/6/26 課程設(shè)計說明書 2 目錄 1 引 言 .................................................................................................................................... 3 壓縮機(jī)設(shè)計的意義 .......................................................................................................... 3 活塞壓縮機(jī)的工作原理 .................................................................................................. 3 活塞壓縮機(jī)的 分類 .......................................................................................................... 4 壓縮機(jī)的發(fā)展前景 .......................................................................................................... 4 壓縮機(jī)設(shè)計說明 ............................................................................................................. 5 2 已知的參數(shù)和壓縮