压缩机的热力过程课件

1、第七节 压缩机的热力过程 一、活塞式压缩机的工作原理及示功图 二、单级活塞式压缩机所消耗的机械功 三、 压缩机的容积效率及其影响因素 四、 多级压缩 五、 叶轮式压气机的工作原理及分类工作原理：活塞式、叶轮式和引射式出口压力：压气机、鼓风机、通风机一、活塞式压缩机的工作原理及示功图 结构简图 主要部件：1、活塞 2、气缸 3、滤清器 4、吸、排气阀 5、散热肋片空气进口排入空气瓶中pVPb空气瓶压力4123V0图9-1 单级活塞式压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3工作过程1、吸气过程4-12、压缩过程1-23、排气过程2-34、余隙容积内压缩空气的膨胀过程3-4图中2-3和4-1不是状

2、态变化，而是表示气缸内气体质量的变化。二、单级活塞式压缩机所消耗的机械功图9-2 单级理想压缩机p-V图 p2pp10V2”V21V22”62v432555”V1定温多变绝热1、压缩机工作过程的作功分析技术功压缩机所需的功 Wc2、压缩机所消耗的机械功PVTs11222”2”P1P2P2P122图 9-2 三种压缩过程图示1-2 定温过程1-2” 绝热过程1-2 多变过程1）、可逆定温压缩2）、可逆绝热压缩3）、可逆多变压缩1kg工质图9-2单级理想压缩机p-V图 p2pp10V2”V21V22”62v432555”V1定温多变绝热 对压缩机而言，示功图 p-V 图所包围的面积表示压缩机的耗功

3、，从 p-V图可以看出定温压缩耗功最少，而绝热压缩所消耗的机械功最大。因此对压缩机应加强冷却，不仅减少耗功，而且保证润滑条件。图9-3 有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3三、压缩机的容积效率及其影响因素1、有余隙容积存在时，对 Wc 及供气量的影响图9-3 有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3有余隙容积时，压缩机耗功式中，V1 - V4= mv1 , m为有余隙容积时时进入气缸的气体质量压缩1kg 气体所消耗的功为：无余隙容积时，压缩1kg 气体所消耗的功为：有余隙容积和无余隙容积时，压缩1kg 气体所消耗的功是相同的2、容积效率：p21V1-V4V04VVs

4、3容积效率：有效吸气体积与气缸工作体积之比。有效吸气体积：V1-V4气缸工作体积：Vs=V1-V0 增大时，容积效率降低； 提高时，容积效率也降低。容积效率：称为压缩机的余隙比 称为压缩机的增压比3）对于压力较高的情况，一般采用双级压缩和中间冷却。VsV0VpV吸p2pb3421图9-4 增压比对容积效率的影响243P2 3”(2”)P2 ”3、相同的余隙容积，增压比对容积效率的影响1） V吸， v ，当增加到某一数值时， V吸= 0 ， v = 0。2）当 ，p2 ，压缩终温t2 ，为保证润滑，要求 t2 160C， 7, = 2 - 6 。1、工作原理及简图图9-5 双级活塞式压缩机示意图

5、 冷却水四、多级压缩p30p2p1134252多变过程定温线332、双级活塞式理想压缩机 p-V 图双级压缩省功而且压缩终温较低，有利于润滑。单级压缩：面积012340p1p3：双级压缩：面积0122340pV图9-6 双级活塞式压缩机p-V图3、双级活塞式压缩机的耗功及最佳增压比压缩1kg气体所消耗的功最有效的冷却：T2=T1 即 p1v1 = p2v2耗功最小，则两级增压比应相同，这个增压比称为最佳增压比。采用最佳增压比，且有效冷却，则各级耗功相同，每一级均为m级压缩，最佳增压比为图9-7 双级压缩中间冷却T-s图 p2p3T2p11T1sT3322qLqH采用最佳增压比进行双级压缩的优点

6、：1、省功2、各缸负荷均匀3、终温相同，各缸散热量相等例9-1 某两级压缩、中间冷却的活塞式压缩机。每小时吸入p1=0.1Mpa，t1=17的空气108.5kg，可逆多变压缩到p3=6Mpa。设各级多变指数为1.2，试分析这个装置的工作情况，并与单级多变压缩（n=1.2）至同样增压比时的情况相比较。 解 单级多变压缩时排气温度为 t3=300.79 单级压缩时压缩机消耗的功率为 最佳增压比 各级的排气温度为 两级压缩时压缩机消耗的总功率为 五、 叶轮式压气机的工作原理及分类优点：流量大、气体能无间歇地连续流进流出 径流式（即离心式） 轴流式 机械能增加动能压力增加叶片扩压管任意工质、任意绝热过程12：理想气体可逆绝热压缩TsP1P21212：不可逆绝热压缩22TsP1P212理想气体的焓是温度的单值函数 qp=h=T-s图过程曲线下的面积=面积43254 面积432643456=面积52265 压缩机的绝