活塞式空压机课件

1、活塞式空压机课件 第十三章第十三章 活塞式空压机活塞式空压机 活塞式空压机课件 压缩空气在船上的用途 1. 启动主柴油机、发电柴油机。 2. 为气动pneumatic机械(压力水柜、汽笛)和 工具供气。 3. 为气动主机遥控系统供气。 4. 吹洗purge零件(滤器、阀件)。 活塞式空压机课件 原动机Primary Mover 电动机Electric Motor 柴油机Diesel Engine 台数 23 1 压力 中压 低压 应急空压机 辅(应急) 空气瓶 发电 柴油机发 电机 电 站 电 动机主空 压机 主空气瓶 主柴 油机 压缩空气在船上系统原理图 活塞式空压机课件 活塞式空压机课件

2、13.1 活塞式空压机的工作原理 一、单级活塞式空压机理论工作循环 1.气缸无余隙容积 2.吸排气无压力损失 和脉动 3.吸气过程气体与缸 壁无热交换 4.无气体漏泄 5.气体是理想气体 5 点 假 设： 1.p-V图循环线包围 的面积代表耗功。 2.气缸冷却越好，越 接近等温过程，耗功 越小。 结论： 活塞式空压机课件 二、实际工作循环 1.影响实际工作循环的因素 余隙气体膨胀3-4 V 容积系数容积系数 p p p c V VV V V Vc/Vp越大 pd / ps越大 c越小 连杆轴承磨损气缸 垫片加厚 v减小 压铅法检查余隙 活塞-缸盖、气阀通道造成 余隙容积Vc 活塞式空压机课件

3、二、实际工作循环 1.影响实际工作循环的因素 进气阻力 排气阻力 排出压力pd 压力系数压力系数 V VV V V p 吸入压力ps 活塞式空压机课件 二、实际工作循环 1.影响实际工作循环的因素 温度 ，比容 ，体积 温度系数温度系数 t 吸气预热 P Pd d/p/ps s , , t t ：吸气终了气缸内温度 吸气温度 T : S S t T T T 活塞式空压机课件 二、实际工作循环 1.影响实际工作循环的因素 气阀、活塞环 气密系数气密系数 l 漏泄 压缩过程和余隙 气体膨胀过程按 k=const的多变过 程计算 活塞式空压机课件 二、实际工作循环 2.排气量和输气系数 理论排气量：

4、即活塞行程容积，也就是单位时间内活塞 所扫过的容积。 单作用Single effect压缩机 smSnzDVt/ 240/ 32 ltpvtt VVQ实际排气量 输气系数： t VQ/ sd pp 余隙容积损失 漏泄 气缸温度 预热损失 活塞式空压机课件 补充：注意几个概念区别 单位时间内排送的相当于第1级吸气状态的空气体积。 (m3/s，m3/min，m3/h) 公称排气量: 额定压力时的排气量。 空压机的排气量: 理论排气量：即活塞行程容积，也就是单位时间内活塞 所扫过的容积。 ltpvtt VVQ实际排气量 活塞式空压机课件 二、实际工作循环3.功率和效率 指示功率Pi ： 用于压缩气体

5、的功率。 用示功器Indicator测量p-V图计算。 理论功率：按理论循环计算的功率。 等温理论功率PT ： 按等温理论循环计算的功率。 绝热理论功率PS ： 按绝热理论循环计算的功率。 等温指示效率iT ：iT = PT /Pi 绝热指示效率iS ：iS= PS /Pi 轴功率P：曲轴得到的功率。 机械效率m ：m= Pi /P 等温总效率T ：T = PT /P = iT m 绝热总效率S ：S = PS /P = is m 水冷 iT iS 风冷 活塞式空压机课件 三、多级压缩和级间冷却 排压高(压力比大)时采用，设多级压缩和级间冷却 第一级工作循环第一级工作循环 o-a-b-n-o

6、第二级工作循环第二级工作循环 c-e-f-m-c 整个工作循环整个工作循环 o-a-b-c-e-f-m-n-o 活塞式空压机课件 三、多级压缩和级间冷却 原因： 4.减轻活塞上作用力 （减少压力比） 1.降低排气温度(160C) 2.提高输气系数 3.节省压缩功 活塞式空压机课件 2. 各级压缩比的确定 理论分析：各级耗功相等时，压缩机总耗功最小。理论分析：各级耗功相等时，压缩机总耗功最小。 即各级压力比应相等。即各级压力比应相等。 最佳压力比最佳压力比： 各级压力比相等时总耗功最省。各级压力比相等时总耗功最省。 z p p p p p p p p d z d 12 3 1 2 压力比分配原则

7、：压力比分配原则： 主要依据省功原则。主要依据省功原则。 三、多极压缩和中间冷却三、多极压缩和中间冷却 中间压力的选择（中间压力的选择（2级）级）： 12 pppz 实际上后一级的压缩比选得小一些实际上后一级的压缩比选得小一些 原因：原因： 后级冷却比前级效果差，采用同样压比耗功会更大； 后级余隙容积相对大，采用同样压比容积损失会更大。 活塞式空压机课件 13.2 活塞式空压机的结构和自动控制 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞式压缩机的结构 CZ60/30型船用二级压缩 空压机 排气量：60m3/h 转速： 750r/min 一级额定排压：0.64MPa 二级额定排压：3.0MPa

8、 余隙高度：0.5-1.0mm 低压级安全阀开启压力： 0.7MPa（15p1额） 高压级安全阀开启压力： 3.3MPa（10Pd额） 活塞式空压机课件 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞式压缩机的结构 要求： 关闭严密 阻力小 启闭及时 撞击小 余隙小 1、气阀Valve 活塞式空压机课件 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞式压缩机的结构 环状阀 1、气阀Valve 活塞式空压机课件 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞式压缩机的结构 网状阀 1、气阀Valve 活塞式空压机课件 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞式压缩机的结构 碟状阀 1、气阀Valv

9、e 活塞式空压机课件 对气阀的要求（和往复泵比较）： 空压机气阀要求：严 、静 、快 、小 ? 往复泵泵阀要求：严 、静 、快 、小 密 安 无声 速及时 阻力 只要求撞击速度 小以延长寿命 活塞式空压机课件 关于气阀的启闭频率： 频率转速 ? =，不受排气量、排压影响 随电源频率改变而改变 关于气阀的升程： 升程增加，阀系气流速度小，阻力小；但撞击大，易 变形，寿命短。所以升程设计时已定（2-4mm），不 要改变。转速高和压力大的升程小。通常低压级气阀 升程要大于高压级 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞式压缩机的结构 活塞式空压机课件 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞

10、式压缩机的结构 2、安全阀 开启压力： 低压侧：15p1额 高压侧：10pd额 开启时空气泄 放量等于或稍 大于压缩机的 排气量： 活塞式空压机课件 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞式压缩机的结构 3、润滑 飞溅润滑 压力润滑 油杯滴油润滑 气缸上部, 46 滴/分钟。 活塞式空压机课件 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞式压缩机的结构 4、冷却 水冷 风冷 级间冷却(第1级) 气缸冷却 后冷却 滑油冷却 降低排气温度， 减少功耗。 减少功耗，降低 排气和滑油温度。 过低会引起液击。 降低排气比容,增加气瓶储量,分离油水。 保持滑油性能，冷 却摩擦面。 活塞式空压机课件

11、级间冷却 气缸冷却 滑油冷却 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞式压缩机的结构 4、冷却 活塞式空压机课件 5、气液分离器 惯性式(气液分子质量不同) 过滤式(气液分子大小不同) 吸附式(液体的粘性) 止回球阀Non-return Ball Valve 泄放阀Drain Valve 一、一、CZ60/30活塞式压缩机的结构活塞式压缩机的结构 活塞式空压机课件 二二、活塞式压缩机的、活塞式压缩机的自动控制自动控制 活塞式空压机课件 二二、活塞式压缩机的、活塞式压缩机的自动控制自动控制 2.4 2.5 2.9 3.0 1# 2# 压力上升时运转状态 自动起停继电器启动(MPa)停车(MP

12、a) 1#（主）PS12.53.0 2#（备用）PS22.42.9 压力继电器 活塞式空压机课件 二二、活塞式压缩机的、活塞式压缩机的自动控制自动控制 自动卸载和泄放 定时器Timer控制卸载机构电器阀开启，与泄放阀一 起延时到正常转速后关闭。 活塞式空压机课件 二二、活塞式压缩机的、活塞式压缩机的自动控制自动控制 冷却水自动控制 冷却水管路上设电磁阀或气动薄膜阀。 活塞式空压机课件 二二、活塞式压缩机的、活塞式压缩机的自动控制自动控制 自动保护 高压缸排气管路设温度继电器 油压继电器(或油位继电器） 停车 注意判断：滑油温度高，可表现为压 力低，出现“低压报警” 活塞式空压机课件 二二、活塞

13、式压缩机的、活塞式压缩机的自动控制自动控制 滑油自动供给 滴油润滑设供油电磁阀，该阀与压缩机同步工作。 活塞式空压机课件 13.3 活塞式空压机的管理 1. 起动和停车手动 (1) 曲轴箱油位 (2) 供冷却水 (3) 开管路截止阀 (4) 开卸载机构 5) 按启动按钮 (6) 关卸载机构，关泄放阀(由低压至高压) (1) 开卸载机构 (2) 开泄放阀(由高压至低压) (3) 按停车按钮 起动停车 (4) 关管路截止阀，停冷却水 一、管理要点 活塞式空压机课件 2. 运行中检查 滑油：水冷70 C，风冷80 C，油 位太高或 太低都不利。 冷却：水温 20 C，温差1015 C，断水应停车、

14、自然冷却，避免“炸缸”。 气压、气温：各级排气温度160 C，进气瓶温度 水冷时(进水温度+30 C)，风冷时(环境温度+40 C) 定时(2h)放残(水、油) 检查漏泄、噪音 活塞式空压机课件 3. 检修保养 气阀漏泄现象 阀温度升高，阀盖烫手 级间气压偏高(后级气阀漏) 级间气压偏低(前级气阀漏) 排气量降低 气阀检修 气阀煤油试漏，20滴/min 吸排气阀弹簧3次压紧自由 高度残余变形0.5% 气阀 润滑油 防止着火与爆炸 冷却系统清洗 运动部件间隙 活塞式空压机课件 3. 检修保养 气阀 润滑油 冷却系统清洗 对润滑油的要求 良好的抗氧化积碳能力 良好的抗乳化性 适当高的闪点(2002

15、40C，高 于压缩终点气温2040 C) 防止着火与爆炸 运动部件间隙 活塞式空压机课件 3. 检修保养 气阀 润滑油 冷却系统清洗 碱洗法(1%Na2CO3) 酸洗法 防止着火与爆炸 运动部件间隙 活塞式空压机课件 运动部件间隙 3. 检修保养 气阀 润滑油 冷却系统清洗 活塞环间隙 主轴承间隙 连杆轴承间隙 防止着火与爆炸 活塞缸壁间隙 气缸余隙 活塞式空压机课件 防止着火与爆炸 运动部件间隙 3. 检修保养 气阀 润滑油 冷却系统清洗 油在高温下分解的积碳沉 淀物自燃(不一定达到闪点， 有时180200C会发生)。 合理选用滑油 工作温度150 C或低于滑 油闪点28C，避免空转过长。

16、减少积油积碳，定期放残 原因 预防措施 防止空气中油分达到爆炸极 限 活塞式空压机课件 气缸、活塞环磨损过大 气阀弹簧损坏、太弱、漏装 二、故障分析 1. 排气量降低 阀片损坏 阀座与阀片接触不良 缸盖和缸体接触不良 滤器堵塞或气阀通道积碳过多 吸气阀弹簧太强 余隙容积太大 气缸冷却不良 吸气温度太高 漏 容 堵 活塞式空压机课件 前1级排气量减小 级间气体外漏 二、故障分析 2. 级间压力高于或低于正常值 后1级排气量减小 级间冷却不良 高压缸排气经活塞环漏入低压缸 过高 过低 活塞式空压机课件 二、故障分析 2. 级间压力高于或低于正常值 问题：空压机低压级安全阀开启(级间压力高)可能是 什么原因？ A.高压级吸气阀漏泄 B.高压级排气阀漏泄 C.低压级排气阀漏泄 D.级差式活塞上部活塞环漏泄 E.吸气温度高 F.通气瓶的排气压力过高 活塞式空压机课件 排气压力过高 二、故障分析 3. 排气温度过高 气阀漏泄 气缸或级间冷却不良 吸气温度