第2章-压缩机级的循环—33

1、 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩多级压缩将气体引入几个气缸形成容积，依次相继进行压缩，并且气体进入下一级压缩之前先引入中间冷却器进行等压冷却，这样的工作过程称为多级压缩 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩为什么要采用多级压缩l 提高压缩机的经济性q 分多级进行压缩，中间进行等压冷却。分多级进行压缩，中间进行等压冷却。 q等温压缩过程最省功，但很难实现。压比等温压缩过程最省功，但很难实现。压比越大偏离等温过程越严重。越大偏离等温过程越严重。p 回冷完善度的概念（回冷不完善度每增加回冷完善度的概念（回冷不完善度每增加3度，耗功增加度，耗功增加1）理由一：101111nnisshnW

2、pVn 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩单级与两级压缩理论指示图 多级压缩示意图 理论上说，级数越多越省功，当级数趋于无穷多时，压缩气体所消耗的功就等于等温循环指示功,但随着级数的增加，指示功的减少 越 来 越 不 明 显 。 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩l 降低排气温度排气温度高导致润滑油粘度下降、油膜厚排气温度高导致润滑油粘度下降、油膜厚度减小、甚至氧化、积炭；易燃易爆气体度减小、甚至氧化、积炭；易燃易爆气体的燃烧、爆炸的燃烧、爆炸;空气压缩机的排气温度应空气压缩机的排气温度应4微型压缩机压比可达12大中型压缩机单级压比为240lnlnz 容积式压缩机2014.2压缩机

3、的多级压缩 常见的分级范围终了压力（Mpa）0.310.661.4153.6401510080150级数1234567 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩多级压缩机中压力比的分配l以省功为主要原则l以两级为例（假设回冷完善、绝热压缩、等余隙容积） 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩 1121 1121kkkkxixPPkWPVkPP1121 111111kkkkxixxxppkkWpVp Vkpkp0ixWP212pppx1221ppppppxx1 1xxpVp V在两级压缩机中，当各级的压力比相等并等于总压力比的平方根时，在两级压缩机中，当各级的压力比相等并等于总压力比的平方根时

4、，可获得最小的指示功可获得最小的指示功 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩 0111212111kkxkkkxkkppkkppkkkkkkkkxppp121112212pppx或者 1221ppppppxx 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩推而广之，对任意级数z的压缩机，获得总指示功最小的条件是 zzzzxzxxxpppppppp111结论：结论：在在z 级压缩机中，总指示功最小的条件仍然级压缩机中，总指示功最小的条件仍然是当各级的压力比相等并等于总压力比的是当各级的压力比相等并等于总压力比的z次方根次方根 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩对理想气体 在假设条件下，当各级

5、压比相等时，各级指示功相等，总指示功最小且等于 kkzipkWzpVkp111111对于实际气体 由于压缩因子取决于气体性质、对比态参数等，只有按等压比分配后再进行适当调整，以求各级指示功相等，只有当各级的指示功相等，才能使总的指示功最小，要想获得实际气体的最佳压力比分配的解析式是比较困难的。 回冷完善、绝热压缩和忽略余隙容积影响 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩压力比的实际分配l实际压缩机中存在压力损失、回冷不完善、余隙容积、热交换、泄漏等，实际压力比并非是等压比分配。存在回冷不完善，以后逐级温度高于第一级温度，且换热面积不断减小，压缩指数接近绝热指数。为使各级排气温度不致过高，应适当增为使各级排气温度不致过高，应适当增加第一级压比及降低高压级压比。加第一级压比及降低高压级压比。压力增加，相对压力损失下降。适当增加低压适当增加低压级压比可减小压力损失级压比可减小压力损失,使功耗下降。使功耗下降。 容积式压缩机2014.2压缩机的多级压缩级间压力的变化，累积到末级，常常使末级压比增加，导致末级排气温度过高，末级压比应取低些。往往取第一级压比高会使得第一级容积系数降低、气缸尺寸增大，应取低些。对多级多列压缩机还应考虑各级受力的均匀性。l结论：按等压比分配或等功原则分配压力比可以使压缩机总指示功最小。0.9 0.95zz0.9 0.95zz 容积式压缩机2014.2压缩机的多