化工机器与设备

化工机器(jīqì)与设备课件检修(jiǎnxiū)车间课件创建日期2008年10月11日精品资料目录绪论(xùlùn)第二篇．化工设备第一章．薄壁容器(róngqì)基础知识第一章．基础知识第二章．容器附件第二章．泵第三章．高压容器第三章．活塞式压缩机第一篇．化工机器检修车间课件创建日期2008年10月11日第四章．离心式压缩机第五章．离心机第五章．塔设备第四章．换热器第六章．化工机械的防腐精品资料前言按照技术理论课要为生产实习教学服务，并满足生产实习教学需要的观点，将化工机器维修专业的化工原理(yuánlǐ)与化工机器与设备合并。2008年10月11日检修(jiǎnxiū)车间课件创建日期2008年10月11日

1986年劳动人事部、国家教委联合颁发的《技工学校工作条例》明确指出：“技工学校的教学，必须着重操作技能的训练；并紧密围绕培训目标，安排必要的文化与技术理论基础课程”。

该教材是本着改革的精神，按照化工部颁发的教学大纲和1988年审定的《化工机器与设备》教材编写提纲组织编写的，在内容上力求紧紧围绕培养中级化机维修钳工的应知应会知识，力求做到理论与实际密切结合。精品资料绪论(xùlùn)在化工生产装置中，凡主要部件是运动的，我们称为化工机器(jīqì)，如压缩机、离心机、风机、泵等。凡主要部件是静止的，则称为化工设备，如塔器、换热器、反应器等等。以上二者通称为化工机械，即化工机械是由机器(jīqì)和设备两部分组成的。检修车间课件创建日期2008年10月11日精品资料第一篇．化工(huàgōng)机器精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日第一章．基础知识第一节．单位制和单位换算一、基本量和导出量

我们选定少数几个物理量为基本量，如力学中的长度、质量和时间就是三个基本量。基本量的单位如m（米）、kg（千克）和s（秒）等称为基本单位。由基本量根据物理定律导出的其它物理量称为导出量。导出量的单位称为导出单位。如速度就是导出量，其单位m/s（米/秒）为导出单位。二、常用单位制精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日第二节．流体输送的基础知识

我们将气体和液体统称为流体。流体具有流动性，气体是可以压缩的，液体则由于压缩性很小，工程上近似地认为是不可压缩的。本节向大家介绍流体的一些主要物理性质及流体流动的基础知识。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日一、流体的主要物理量（一）密度1.密度：单位体积流体所具有的质量，称为密度。用符号ρ表示。即ρ=m/V，kg/m32.相对密度：在一定温度下，流体的密度与277K时纯水的密度之比，称为相对密度。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日（二）压力流体压力及其单位：流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的压力强度，简称压力或压强。用符号p表示。即p=F/A，N/m2

在SI制中，压力单位为N/m2，称为帕〔斯卡〕，符号为Pa。2.绝对压力、表压和真空度精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日3.把比大气压力低760mmHg的压力称为绝对零压。凡是以绝对零压为起点计算的压力称为绝对压力。绝对压力=大气压力＋表压为了表示实际压力比大气压力低的状态，我们把比大气压力低的部分称为真空度。真空度=大气压力－绝对压力以大气压线为零点的上侧为表压，下侧为真空度，所以真空度又称负表压，或称负压。必须说明，大气压力的数值不是固定不变的，它随海拔高度的增加而降低。因此，大气压力应以当时、当地气压计上的读数为准。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日二、流体流动的基本概念（一）流量和流速流量：流体流动过程中，单位时间内通过任一截面的流体量，称为流量。在生产中流量通常指的是体积流量。单位时间内通过导管任一截面的流体体积，称为体积流量，用符号qv表示。qv=V/t，m3/s2.流速：单位时间内流体在流动方向上流过的距离，称为流速。用符号u表示，其单位为m/s。流体在导管截面上各点的流速并不相同，管中心流速最快，离中心越远，流速越慢，管壁处流速为零。因此，通常所说的流速是指流体在同一截面上的平均流速。流速与流量间的关系为：u=qv/A，m/s精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日（二）稳定流动的连续性

流体在管道中流动时，任一截面处的流速、流量和压力等物理量，均不随时间而变化，称为稳定流动。相反则属于部稳定流动。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日（三）稳定流动下的能量关系位能：流体在重力作用下，因质量中心高于某一基准而具有的能量，称为位能。单位重量流体的位能称为位压头。2.动能：流体以一定的速度流动而具有的能量，称为动能。单位重量流体的动能称为动压头。3.静压能：静压力推动流体运动所做的功，称为静压能。单位重量流体的静压能称为静压头。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日（四）流体阻力

内摩擦是产生流体阻力的根本原因。流体流动状态是产生流体阻力的一个原因；此外，管壁的粗糙程度、导管的直径和长度，也对流体的阻力产生影响。

为节能和降低生产成本，应尽量减少阻力。可从以下方面着手：

1.尽可能使管路短些，不装不必要的管件和阀门；尽量使管路走直路，少转弯。

2.适当放大管径。

精品资料第二节．润滑(rùnhuá)基本知识检修(jiǎnxiū)车间课件创建日期2008年10月11日一、摩擦与磨损

相互接触的物体，在接触面间产生阻止物体相对运动的现象，称为摩擦。由于摩擦而产生的阻力，称为摩擦力。产生摩擦的接触面，称为摩擦面。

物体在相互摩擦过程中，接触面损坏的现象，称为磨损。磨损的结果，使两接触面有微粒脱落，表面性质、几何尺寸发生变化。凡能起到降低接触面间的摩擦阻力的物质都称为润滑剂。

综上所述，摩擦是现象，磨损是摩擦的结果，润滑是降低摩擦、减少磨损的重要措施，三者是密切关系的。常用的润滑剂有液体、半液体和固体三种。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日二、润滑油

液体状态的润滑剂称为润滑油或稀油。其主要功用是减摩、冷却和防腐。（一）主要质量指标1.粘度：液体内部分子间发生相对运动时所产生的摩擦阻力，称为粘度。粘度表示方法有：动力粘度、运动粘度和恩氏粘度。润滑油的粘度随温度而变，所以在表示粘度时，必须注明是什么温度下测定的粘度。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月11日2.闪点：在一定条件下加热油品，当油蒸气与空气的混合气体同火焰接触时，发生闪火现象的最低温度，称为闪点。

3.凝固点：油品在一定条件下冷却到失去流动性的最高温度，称凝固点或凝点。4.水分：指润滑油中含水量占试油重量的百分数。5.机械杂质：油品中的悬浮物或沉淀物总称为机械杂质。6.水溶性酸碱：指油品中含有可溶于水的有机酸和碱。7.油性：油品能散布并牢固地吸附在摩擦表面而形成一层薄薄的油膜的性能，称为油品的油性。8.抗氧化安定性：油品在使用和贮存过程中，抵抗（或阻止）氧化变质的能力，称为抗氧化安定性。精品资料(二)润滑油选择(xuǎnzé)检修(jiǎnxiū)车间课件创建日期2008年10月12日油品应根据机器的工作条件（负荷温度和转速等）进行选择。润滑油的一般选择原则如下：1.受冲击负荷（或交变负荷）和往复运动的摩擦零件应选用粘度较大的润滑油；2.工作温度较高，磨损较严重和加工较粗糙的摩擦表面应用粘度较大的润滑油；3.在高温下工作的蒸汽机汽缸和压缩机气缸应选用闪点高的润滑油；4.冷冻机应选用凝固点低的润滑油；5.在冬季工作的摩擦零件应选用粘度小和凝固点低的润滑油，而在夏季工作的应选粘度大的润滑油。总之，在充分保证机器摩擦零件安全运转的条件下，为了减少能量的损耗，应优先选用粘度最小的润滑油。精品资料三、润滑脂（一）润滑脂的组成(zǔchénɡ)润滑脂的基本(jīběn)组分为润滑油，稠化剂和添加剂。一般润滑油含量占75～90％，稠化剂含量占10～20％，其余为添加剂。精品资料（二）主要(zhǔyào)性能指标检修(jiǎnxiū)车间课件创建日期2008年10月12日1.针入度：用标准圆锥体放于25℃润滑脂试样表面，经5秒钟后所沉入的深度（单位为1/10mm），称为该润滑脂的针入度或穿入度。2.滴点：润滑脂试样装入滴点计中，以规定的加热条件加热，从脂杯中滴落下第一滴油时的温度，称为滴点。3.皂分：润滑脂中脂肪酸皂的含量称为皂分。精品资料（三）选择(xuǎnzé)原则润滑脂的一般选择原则(yuánzé)如下：

1.重负荷的摩擦表面应选用针入度小的润滑脂。

2.高转速的摩擦表面应选用针入度大的润滑脂。检修车间课件创建日期2008年10月12日3.冬季或在低温条件下工作的摩擦零件应选用由低凝固点和低粘度润滑油稠化而制成的润滑脂，而夏季或高温条件下工作的摩擦零件应选用滴点高的润滑脂

4.在潮湿或水直接接触的条件下工作的摩擦零件应选用钙基润滑脂；而在高温条件下工作的摩擦零件应选用钠基润滑脂。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日

一般有6种变质：

（四）变质处理1.颜色变黑，表示氧化变质。2.表面形成胶膜亦属氧化现象。3.析油表示胶体安定性已破坏。4.由于吸收水分或漏入雨水，油脂易产生表面乳化现象。5.润滑脂变稀可能是贮存温度过高造成的，须立即转移到凉爽的环境中存放，使其恢复原有的稠度。

6.润滑脂变硬可能是长期冷冻造成的。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日四、固体润滑剂1.与摩擦表面的粘着力强；

在相互接触的摩擦表面间加入具有润滑作用的固体粉末或薄膜，以达到减少表面间摩擦和磨损的目的，称为固体润滑。（一）固体润滑剂的特点2.具有各向异性的晶体强度性质，即抗压强度大，抗剪强度小；3.若为非各向异性的晶体，则其抗剪强度必须低于摩擦材料的抗剪强度；4.在较宽的温度范围内，能保持性能稳定而不起化学反应。精品资料（二）固体润滑剂的使用(shǐyòng)方法检修(jiǎnxiū)车间课件创建日期2008年10月12日1.直接使用粉末

2.添加在润滑油脂中3.将固体润滑剂制成糊状或油膏状

4.粘结固体润滑膜5.自润滑复合材料精品资料第一章．泵检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日第一节．概述用来输送液体并提高液体压力的机器，我们称为泵。根据工作原理，大致分为以下三类：容积式泵：利用泵内工作室的容积周期性变化来输送液体。2.叶片式泵：利用泵内工作叶轮的高速旋转运动来输送液体。3.其它类型泵：利用另一种流体在运动过程中的能量变化来输送液体。离心泵主要应用在大流量，扬程不十分大的场合。一般容积式泵应用在小流量，高扬程的场合。转子泵则应用在小流量，中等扬程的场合。精品资料课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日检修(jiǎnxiū)车间第二节．离心泵的分类及工作原理一、离心泵的分类

离心泵结构：如图1-2-2。由叶轮、泵体、泵轴、吸液室、填料函、密封环和托架等零件组成。

离心泵具有结构简单、使用范围广和运转可靠等优点。图1-2-2精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日（一）按叶轮数目分单级泵：泵中只有一个叶轮。单级泵所产生的压力不高，一般不超过1.5MPa。2.多级泵：泵中有两个或两个以上叶轮。一个叶轮便是一级，级数越多压力越高。目前我国生产的多级泵最高压力可达28MPa。（二）按叶轮吸入方式分单吸泵：液体从叶轮的一侧流入轮内。2.双吸泵：液体从叶轮的两侧同时流入轮内。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日二、离心泵的装置及工作原理

离心泵装置是由离心泵和管路输送系统组成的。一般离心泵入口都有滤网，出口有止逆阀。（二）离心泵工作原理（一）离心泵装置

泵在启动前，使泵体和整个吸入管路充满液体。当叶轮高速旋转时，叶片间的液体也跟着旋转起来，液体在离心力的作用下，沿着叶片流道从叶轮的中心往外运动，然后从叶片的端部被甩出，进入螺旋形的泵壳内，由于流道断面积逐渐扩大，被甩出的流体流速减慢，将部分动能转化为静压能，使压力上升，最后从排出管排出。与此同时，在叶轮中心，由于液体被甩出，产生了局部真空，因此，吸液池液体在液面压力的作用下就从吸入管源源不断地被吸入泵内。叶轮不停地旋转，液体就连续不断地吸入和排出。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日

综上所述，离心泵的工作原理是叶轮在充满液体的泵内高速旋转，使液体受到离心力作用，依靠离心力来吸入和排出液体。离心泵运转时，如果泵内没有充满液体或者在运转中漏入了空气，由于空气的密度比液体的密度小得多，产生的离心力小，在吸入口处所形成的真空度较低，不足以将液体吸入泵内，这时，虽然叶轮转动，却不能输送液体，这种现象称为“气缚”。为消除”气缚“现象，通常在泵启动前要灌泵，使泵内和吸入管道充满液体。对于大功率的泵，为减少阻力损失，常不装底阀，不灌泵，而采用真空泵抽吸气体然后启动。精品资料第三节．离心泵的性能参数一、流量：泵在单位时间内所输出的液体(yètǐ)量，称为流量或排量。用Q表示。检修(jiǎnxiū)车间课件创建日期2008年10月12日离心泵的主要性能参数有流量、扬程、转速、功率和效率等。二、扬程：泵给1N重液体的外加能量，称为扬程或离心泵的压头。用H表示。

铭牌上的扬程是指全扬程。一般以泵轴线为界，泵一侧把液体从水池吸入的高度称吸水扬程，用H吸表示；泵另一侧把液体送入高位槽的高度称压水扬程，用H压表示。H=H吸＋H压

因管路阻力损失，该泵实际上只把液体从水池液面送入高位槽上液面。两液面的高差称为液体的升扬高度（Z），即Z=H实吸＋H实压精品资料三、转速：泵叶轮每分钟的转数，称为(chēnɡwéi)转速。用n表示。四、功率(gōnglǜ)和效率

泵的有效功率和轴功率的比值，称泵的效率。用η表示。η=(Ne/N)×100%检修车间课件创建日期2008年10月12日

离心泵的功率指轴功率，即原动机传给泵叶轮轴的功率。用N表示。

泵每秒钟对排出液体所做的净功，称有效功率。用Ne表示。Ne=ρgHQ

由于泵在运行时，可能出现超负荷情况，因此，制造厂配的电动机功率为轴功率的（1.1~1.2）倍，即（1.1~1.2）N。

系数的选取由轴功率大小而定，轴功率小取大值，轴功率大则取小值。

铭牌上的转速是额定转速，泵在此转速下，铭牌上的各性能参数才能达到。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年6月18日五、允许吸上真空度和允许汽蚀余量

允许吸上真空度和允许汽蚀余量都是用来表示泵的吸入性能的参数。它们是确定泵安装高度（液面至泵入口中心线的垂直距离）的重要依据。检修车间课件创建日期2008年10月12日精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日

从泵的工作原理中已知道，泵的吸液过程只有在泵内产生真空度（相对吸液池液面压力）才能进行，而真空度是有一定限度的，真空度升高，标志着绝对压力降低，当真空度升到一定程度时，绝对压力降到一定程度，泵运转中就出现一种“汽蚀”现象。当叶轮入口偶偶处的压力等于或低于工作温度下被输送液体的饱和蒸汽压时，液体就会沸腾汽化，产生大量的汽泡。同时，原来溶于液体中的气体也将析出。这些汽泡随液体流到叶轮内压力较高处时重新凝结。在凝结过程中，由于体积急剧缩小，四周的液体以极大的速度冲向这个凝结空间。由于液体质点互相冲击，造成很高的瞬间局部冲击压力，这个极大的冲击力可使材料表面逐渐形成斑点、小裂缝，甚至成海绵状或金属粒子整块脱落，我们把汽泡的形成和破裂以致材料受到破坏的全过程，称为汽蚀现象。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日

汽蚀发生时，材料在冲击力作用下发生破坏，同时泵体因受冲击而振动，并发出噪音，泵的性能下降，严重时甚至无法工作。

实验证明，离心泵汽蚀现象的发生与吸液高度有关。泵在低于允许吸液高度下操作，可以保证整个装置安全可靠运行。

允许吸上真空高度是由制造厂从泵进口试验中测出的最大真空度Hsmax，再减去0.3m的安全量之后的值。用Hs表示。

泵刚刚发生汽蚀时的汽蚀余量为泵的最小汽蚀余量△hmin，再加上0.3m的安全量之后的值，称为允许汽蚀余量。用△h表示。精品资料第四节．离心泵的性能(xìngnéng)曲线检修(jiǎnxiū)车间课件创建日期2008年10月12日一、性能曲线（一）Q----H曲线1.平坦性能曲线：这种性能曲线的离心泵，扬程随流量的变化缓慢，适用于压头变动不大而流量有较宽变动范围的场合。2.陡降性能曲线：这种性能曲线的离心泵，在流量改变时，扬程发生较大的改变，适用于流量变化不大而压头变化较大的系统中，或在压头有波动时，要求流量变化不大的系统中。3.驼峰性能曲线：这种性能曲线随流量的增加而上升，流量达到一定值时，扬程有一对应的最大值，然后曲线逐渐下降。精品资料（二）Q----N曲线(qūxiàn)检修(jiǎnxiū)车间课件创建日期2008年10月12日

流量为零时轴功率最小，故离心泵在启动时都将排出阀关闭，此时流量Q为零，启动功率最小，可以防止电动机因过载而损坏。待电机达到额定转速后再逐渐打开泵的排出阀。（三）Q----η曲线

通常情况下，离心泵应在最高效率点附近的区域内工作。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日二、影响性能曲线的因素

泵的性能曲线是在叶轮直径和转速一定时，以清水作为介质，经试验测定、绘制而成的。（一）转速改变时

若将离心泵的转速从n改变到n·，它的流量、扬程、功率将发生变化，并遵循着一定的比例关系，即：Q/Q·=n/n·H/H·=(n/n·)2N/N·=(n/n·)3

可以看出，泵通提高转速后，功率增加很多。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日（二）叶轮直径改变时

若将离心泵叶轮直径减小，则在同一转速下泵的性能曲线将有所改变。在转速不变和效率几乎不变的情况下，其流量、扬程、功率与叶轮的外径遵循一定的切割关系，又称切割定律，即：Q/Q·=D2/D2·H/H·=(D2/D2·)2N/N·=(D2/D2·)3

叶轮直径减小后，虽然流量、扬程有所降低，但轴功率降低幅度更大，因此，相对地提高了机械效率，节省了动力费用，故生产上常常用改变叶轮直径的办法来扩大离心泵的使用范围。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日

叶轮经车削后，泵的效率都要降低。如比转速ns为60~120的离心泵，叶轮外径每车削10%，效率则下降1%；比转速为200~300的离心泵，叶轮外径每车削4%，效率也降低1%。为使效率不致降低过多，对叶轮的车削量需要加以限制，叶轮直径的允许车削量与比转速有关。见表所示：

离心泵叶轮的允许车削量

ns60120200300350（D2－D2·）/D20.20.150.110.090.07

实践证明，ns＜200的泵，按表车削叶轮外径时，泵的效率基本上不变或降低很少。

精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日（三）输送液体粘度改变时

当离心泵输送介质的粘度大于清水时，离心泵的性能曲线将发生变化。

在操作温度下，输送液体的运动粘度V＜0.2×10-4m2/s时，如汽油、煤油、轻柴油等，泵的性能曲线可不必换算。如果液体的运动粘度V＜0.2×10-4m2/s时，泵的性能曲线必须进行换算。

若已知离心泵输送清水时的性能，它们各对应参数间的关系是：Q·=KQQH·=KHHη=Kηη精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日第五节．离心泵的运转一、泵的工作点（一）管路特性曲线

将液体由池面压力为Pa的蓄液池输送到高度为HAB、压力为Pa的B出口处，如图1-2-13所示。

由伯努利方程式和管路阻力计算式，可推导出对于一定管路系统，将一定流量的液体输送至出口处的外加扬程计算式。即：

Hc=HAB＋〔（Pb－Pa）/ρg〕＋KQ2，m

图1-2-13精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日(二)离心泵的工作点

在离心泵装置中，当离心泵在一定转速下运转时，某一流量对应一定扬程，即泵的工作点在该泵的Q---H曲线上。另外，由于泵的管路串联，这样管路流量应与泵流量一样。从管路来看，当管路一定时，输送一定流量的液体所需外加压头应是Q---Hc曲线上的对应值，即泵在管路中工作时，工作点也应在Q---Hc曲线上。离心泵的工作点既在Q---H曲线上，又在Q---Hc曲线上，因此，工作点一定在Q---H曲线与Q---Hc曲线的交点上，如图1-2-15所示。在M点的流量下，泵所具有的扬程H与管路上所需的外加压力Hc正好相等。如果设想泵不是在M点而是在B点工作，那么在B点的流量下，图1-2-15精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日

泵的扬程Hb大于管路所需要的压头Hcb，多余的压头必使管路的流量增加，泵的工作点就要右移，使得Q=Qm时才趋于稳定；当泵在A点工作时，则Ha＜Hca，管路中的流量不能维持在Qa而会自动减少，一直减少到Q=Qm时，流量才不再减少而趋于稳定。

由此看来，在一定的管路系统中，当其泵的尺寸及转速一定时，它只有一个稳定的工作点M。该点由泵的Q---H曲线与该管路系统的Q---Hc曲线的交点决定。图1-2-16精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日（三）流量调节

在生产过程中，根据工艺要求改变管路系统的流量是经常的。由于离心泵的工作流量和扬程决定于管路特性曲线与泵的性能曲线的交点，所以流量调节实质上是如何改变两曲线的交点，即改变两曲线的位置。

改变排出管路上排出阀的开度来进行流量调节，是最简便的方法。图1-2-16中，当阀逐渐关小时，阻力系数ζ增加，管路特性曲线向左移。调节阀全开时，管路中的流量Q1，随着调节阀逐渐关小，泵的工作点由M1移至M2，流量逐渐减少到Q2。

关小调节阀使泵的流量由Q1减到Q2时，泵的工作效率相应地由η1降到η2，虽然泵的扬程能达到Ha，可是用于输送液体的压头只是Ha，其余的压头即Ha－Ha=△h，则完全消耗在克服阀门阻力上。用关小调节阀的方法来调节流量不很经济，但由于其装置简单，调节方便，故常采用。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日

改变泵的性能曲线，使工作点移动进行流量调节，也是常用的调节方法，在改变泵的转速或改变叶轮的直径等。二、泵的串并联工作（一）串联工作

泵的串联是指把一台泵的出口接到下一台泵的吸入口上。离心泵串联使用的目的是为了增加扬程。

离心泵串联工作可提高扬程，但要注意多台泵串联时后面泵的泵体强度。（二）并联工作

泵的并联是指将每台泵的进出口分别接在同一个吸入和排出管路系统中。其目的在于增加流量。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日第六节．离心泵的主要零件一、转子

离心泵转子由转动的叶轮、转轴、轴套和轴承等零件组成。因随轴转动，故称转子。

（一）叶轮

叶轮是离心泵作功的部件，依靠它高速旋转对液体作功二实现又听的输送。叶轮一般由轮毂、叶片和盖板三部分组成。按结构形式可分为三种：精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日闭式叶轮：如图1-2-19（a）所示。

当叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反时，称后弯式叶片，图1-2-22所示即为后弯叶片。一般离心泵多采用后弯叶片。这种闭式叶轮效率较高，应用最广，适用于输送清洁液体。闭式叶轮有单吸和双吸（如图1-2-20）两种类型。双吸叶轮比单吸叶轮输送量大。(a)(b)(c)图1-2-19图1-2-20精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月12日2.开式叶轮：如图1-2-19（b）所示。这种叶轮效率低，适用于输送污水、含泥砂及纤维的液体。3.半开式叶轮：如图1-2-19（c）所示。

这种叶轮的效率比开式叶轮高，比闭式叶轮低，适用于输送粘稠及含有固体颗粒的液体。

按叶片的形状及液体在叶轮内流动方向的不同，叶轮可分为径流式、轴流式和混流式，如图1-2-21所示。图1-2-21精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日

径流式叶轮应用在离心泵中，液体沿轴向进入叶轮，沿径向从叶轮流出，液体获得的能量主要来源于叶轮旋转时产生的离心力。轴流式叶轮应用在轴流泵中，液体沿轴向通过叶轮，液体获得的能量主要来源于叶轮旋转时产生的升力（或推力）。混流式叶轮应用在混流泵中，液体沿轴向进入叶轮，而沿轴向与径向之间的某方向流出，依靠离心力和轴向推力的混合作用输送液体。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（二）转轴和轴套

转轴是一个传递动力的零件，并把叶轮、轴套、轴承和联轴器等连成转子。

轴套装在轴上，可防止转轴磨损和腐蚀，延长转轴的使用寿命。轴套与转轴一般采用过盈配合。（三）轴承

轴承起支承转子重量和受力的作用。离心泵上多使用滚动轴承，其外圈与轴承座孔采用基轴制，内圈与转轴采用基孔制。轴承一般用润滑脂和润滑油润滑。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日二、壳体

壳体是离心泵的换能装置。从叶轮流出的液体具有很大的动能，为了减少能量损失，必需降低液体流速，把一部分动能转变为静压能。换能装置有两种结构。（一）蜗壳

蜗壳又称泵壳，如图1-2-22所示。蜗壳呈螺旋形，其流道逐渐扩大，出口为扩散状。液体从叶轮流出后其流速可平缓地降低，使很大一部分动能转变为静压能。因出口为扩散管状，蜗壳还能把从叶轮流出来的液体收集起来送往排出管。图1-2-22精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日

蜗壳制造比较方便，泵性能曲线的高效率区域比较宽。改变叶轮直径，泵的效率变化比较小。但蜗壳形状不对称，在使用单蜗壳时作用在转子径向的压力不均匀，易使轴弯曲，所以在多级泵中只是首段（吸入段）尾段（排出段）采用蜗壳，而在中段采用导轮装置。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（二）导轮：如图1-2-23所示。

液体从叶轮甩出后，平缓地进入导轮，沿正向导叶继续向外流动，速度逐渐降低，静压能不断提高。液体经导轮背面反向导叶被引向下一级叶轮。

导轮与蜗壳相比，其外形尺寸小，但效率也较低。由于导轮中有多个叶片，当泵的实际工况与设计工况偏离时，液体流出叶轮时的运动轨迹与导轮叶片形状不一致，使其产生较大的冲击损失而造成效率的降低，故使用导轮装置的离心泵，扬程和效率曲线均比蜗壳泵的陡。图1-2-23精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（三）密封环

从叶轮流出的高压液体通过旋转的叶轮与固定的泵壳之间的间隙又回到叶轮的吸入口，称为内泄漏，如图1-2-24所示。为了减少内泄漏，保护泵壳，在泵壳和叶轮入口外缘装有可拆换的密封环。

密封环的磨损会使泵的排液量减少，效率降低，当密封间隙超过规定值时应及时更换。图1-2-24精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第七节．离心泵的轴封装置

从叶轮流出的高压液体，经过叶轮背面，沿着泵轴和泵壳的间隙流向泵外，称为外泄漏。

在旋转的泵轴和静止的泵壳之间的密封装置称为轴封装置。它可以防止和减少外泄漏，提高泵的效率，同时还可以防止空气吸入泵内，保证泵的正常运行。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日一、填料密封

密封原理是通过填料压盖压紧填料，使填料发生变形，并和轴（或轴套）的外圆表面接触，防止液体外流和空气吸入泵内。

填料密封的密封性可用调节填料压盖的松紧程度加以控制。填料压盖过紧，密封性好，但使轴和填料间的摩擦增大，加快了轴的磨损，增加了功率消耗，严重时造成发热、冒烟、甚至将填料烧毁。填料压盖过松，密封性差，泄漏量增加，这是不允许的。合理的松紧程度应该使液体从填料函中滴状漏出，每分钟控制在15~20滴左右。对有毒、易燃、腐蚀及贵重液体，由于要求泄漏量较小或不准泄漏，可以通过另一台泵将清水或其它无害液体打到水封环中进行密封，以保证有害液体不漏出泵外。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日二、机械密封

填料密封的密封性能差，不适用于高温、高压、高转速、强腐蚀等恶劣的工作环境。机械密封装置具有密封性能好，尺寸紧凑，使用寿命长，功率消耗小等优点。（一）结构及工作原理

依靠动环与静环的端面相互贴合，并作相对转动而构成的密封装置，称为机械密封，又称端面密封。

机械密封装置中有四个泄漏点，即图1-2-28中的A、B、C和D四点。图1-2-28精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日A是动环和静环端面间的密封，是径向动密封；B是静环和压盖间的密封，是静密封；C是动环和轴（或轴套）几周内的密封，是相对静止密封，当密封端面磨损时，动环密封圈允许其进行补偿磨损的轴向移动，使动静环端面接触；D是压盖与泵体间的垫圈，仍是一个静密封，可用各种形状具有弹性的辅助密封圈来防止流体从泵体与压盖之间间隙泄漏。

动环和静环组成摩擦副。有一对摩擦副的称为单端面机械密封，如图1-2-28所示；有两个摩擦副的称为双端面机械密封，如图1-2-29所示。图1-2-29精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（二）零件材料

正确合理地选择机械密封装置中的各零件材料，是保证密封效果，延长使用寿命的重要条件。

材料必须满足设备运转中的工作条件，具有较高的强度、刚度、耐蚀性、耐磨性和良好的加工性。

在一对摩擦副中，不用同一材料制造动环和静环，以免运转时发生咬合现象。通常是动环材质硬，静环材质软，即硬-软配对。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（三）冷却冲洗

由于机械密封本身的工作特点，动静环的端面在工作中相互摩擦，不断产生摩擦热，使端面温度升高，严重时会使摩擦副间的液膜汽化，造成干摩擦，使摩擦副严重磨损；温度升高还使辅助密封圈老化，失去弹性，动静环产生变形。为了消除这些不良影响，保证机械密封的正常工作，延长使用寿命，故要求对不同工作条件采取适当的冷却措施，以将摩擦热及时带走。常用的冷却措施有冲洗法和冷却法。（四）泄漏原因及处理措施，见表表1-2-3精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第八节．离心泵的轴向力及平衡装置一、轴向力及危害性

液体以低压p1进入叶轮，而在高压p2下流出叶轮，且叶轮前后盖板形状的不对称，使得叶轮两侧所受到的液体压力不相等，因而产生了轴向力。叶轮两侧液体压力的分布情况如图1-2-33所示。

由于叶轮两侧受力不均匀，使得离心泵在运转时，有一个沿轴并指向叶轮入口并作用在转子上的力，使泵的整个转子发生向叶轮吸入口窜动，引起泵的振动，轴承发热，甚至损坏机件，使泵不能正常工作。尤其是多级泵，轴向力的影响更为严重。图1-2-33精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日二、平衡装置（一）单级泵的平衡方法叶轮上开平衡孔：其目的是使叶轮两侧的压力相等，从而使轴向力平衡。如图1-2-34。2.泵体上装平衡管：如图1-2-35，在泵体上装一根平衡管，使叶轮背面B空间与泵的吸入口接通，并在叶轮后盖上装密封环A，使叶轮两侧压力基本平衡。图1-2-34图1-2-35精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日3.采用双吸叶轮：如图1-2-20，由于双吸叶轮的两侧对称，故两侧受力相等，基本不存在轴向力的问题。但考虑到制造质量的因素，不可能使轴向力完全平衡，因此，在双吸泵中仍须装止推轴承。图1-2-20图1-2-20精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（二）多级泵平衡方法叶轮对称布置：使串联在同一轴上的几个叶轮左右两侧所受的轴向力相等，来解决轴向力平衡问题。2.平衡盘装置：因分段式多级离心泵叶轮沿一个方向装在轴上，其总的轴向力很大，常在末级叶轮后面装平衡盘来平衡轴向力。平衡盘装置由装在轴上的平衡盘和固定在泵壳上的平衡环组成，如图1-2-37。平衡盘直径D·与叶轮密封环直径Dw大小有关，一般关系是D·=1.05Dw。图1-2-37精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日

在平衡盘（5）与平衡环（4）之间有一轴向间隙b，在平衡盘（5）与平衡套（3）之间有一径向间隙b0，平衡盘（5）后面的平衡室与泵的吸入口用管子连通，这样径向间隙前的压力是末级叶轮背面的压力p2，平衡盘害后的压力是接近吸入口的压力p1。泵启动后由多级泵末级叶轮流出来的高压液体流过径向间隙b0，压力下降到P·，由于p·＞p1，就有压力（p·－p1）作用在平衡盘（5）上，这个力就是平衡力，方向与作用在叶轮上的轴向力相反。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日

离心泵工作时，当叶轮上的轴向力大于平衡盘（5）上的平衡力时，泵的转子就会向吸入方向窜动，使平衡盘（5）的轴向间隙b减小，增加液体的流体阻力，因而减少了泄漏量。即增加了平衡盘上的平衡力。随着平衡盘向左移动，平衡力逐渐增加，当平衡盘移动到某一个位置时，平衡力与轴向力相等，达到平衡。同样，当轴向力小于平衡力时，转子将向右移动，移动一定距离后轴向力与平衡力将达到新的平衡。由于惯性，运动着的转子不会立刻停止在新的平衡位置上，而是继续移动促使平衡破坏，造成转子向相反方向移动的条件。泵在工作时，转子永远也不会停止在某一位置，而是在某一平衡位置左右轴向窜动。当泵的工作点改变时，转子会自动地移到另一平衡位置做轴向窜动。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第九节．离心泵的结构一、离心泵的命名

我国泵类产品型号的编制由四个部分组成。其组成方式如下：第一部分代表泵的吸入口直径，是用mm为单位的阿拉伯数字表示第二部分代表泵的基本结构、特征、用途及材料等。用汉语拼音字母的字首标注，如B表示单级单吸悬壁式离心泵；S表示单级双吸离心水泵；D表示分段式多级离心水泵；F表示耐腐蚀泵；Y表示单级离心式油泵等。第三部分代表泵的扬程及级数，是以mH2O为单位的阿拉伯数字表示。第四部分代表泵的变型产品，用大写汉语拼音字母A、B、C三个字母表示。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第十节．其它类型泵一、往复泵

往复泵属于容积式泵，它是依靠泵缸内的活塞或柱塞作往复运动，来改变工作室的容积，从而进行液体输送的。

往复泵的工作原理与离心泵完全不同，可分为吸入和排出两个过程。

吸入过程：当活塞从泵缸左端向右端移动时，泵缸内工作室的容积逐渐增大，同时压力降低，排出阀紧闭，贮液槽的液体在大气压力作用下，沿吸入管并顶开吸入阀进入工作室，直到活塞移动到最右端，泵缸内充满液体。

排出过程：当活塞往左移动时，工作室内液体受到挤压，压力逐渐增高并顶开排出阀，使液体从排出管排出，直到活塞移动到最左端，泵缸内液体被全部排出。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日

活塞往返运动一次，完成吸入和排出过程各一次，称为一个工作循环。当活塞不断地作往复运动，泵就能不断地输送液体。活塞由一端移至另一端的距离，称为活塞的行程或冲程，左、右两端点称为止点。往复泵与离心泵相比较，具有以下特点：排出压力可无限高2.流量与排出叶轮无关。3.具有自吸能力。4.流量不均匀。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日二、回转泵（一）齿轮泵（二）螺杆泵：主螺杆是阳螺杆，从动螺杆是阴螺杆。三、真空泵：用来获得低于一个大气压（小于105Pa）的机器。四、喷射泵五、特殊用途离心泵（一）液下泵（二）管道泵精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第三章活塞式压缩机

第一节概述

压缩机是一种提高气体压力并输送气体的机器。压缩机的种类很多，按工作原理分为容积式压缩机和速度式压缩机两类。容积式压缩机的特征是工作过程具有周期性。气体压力的提高是压缩机中气体容积被缩小，气体分子彼此接近，单位体积内气体分子密度增加的结果。一、活塞式压缩机的基本结构和工作原理

（一）基本结构主要零件有机身、曲轴、连杆、活塞、气缸和进排气阀等。还有十字头、滑道、活塞杆和填料函等。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（二）工作原理吸入过程：当活塞向右移动时，气缸内体积逐渐增大而压力逐渐降低。当压力降至稍低于进气管中压力时，进气管中气体便顶开进气阀进入气缸，直到活塞移动到右边末端（又称右止点）为止。2.压缩过程：当活塞向左移动时，气缸内体积逐渐减小，而压力逐渐增大。由于进气阀有止逆作用，故气缸内的气体不能倒回到进气管中。同时，因排气管中的气体压力又高于气缸内部的压力，气缸内的气体无法从排气阀流出，而排气管中的气体因排气阀的止逆作用，也不能进入气缸内。此时，气缸内的气体量保持一定，随着活塞的继续向左移动，气体所占容积继续缩小，气体分子浓度不断增高，使气体的压力升高。3.排气过程：由于活塞继续向左移动，气体压力进一步提高，当气缸内气体压力升到稍高于排气管中气体压力时，气缸内气体便顶开排气阀进入排气管中，直至活塞移动左边末端（又称左止点）为止。然后活塞又开始子昂右移动，重复上述动作。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第二节活塞式压缩机的热力过程基础

我们常用气体的T（温度）、P（压力）和V（比容）三个物理量来表示气体的状态。过程指数m·取决于过程变化中被压缩气体与外界热交换的情况。在压缩过程中，保持气体温度不变的热力过程，称为等温过程，其指数m·=1.

在压缩过程在，气体既不获得也不放出热量的过程，称为绝热过程，其指数m·=K。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第三节活塞式压缩机的工作循环

一、理论压缩循环先作如下假设：气缸中的气体在排气过程中被全部排尽；2.进气阀和排气阀中无阻力存在；3.在循环过程中气体无泄漏损失存在；4.进气和排气过程中气体的温度始终保持不变；5.气体在压缩过程中其过程指数m·是常数。

凡符合以上假设的压缩机的工作循环，都称为压缩机的理论循环。压缩机的理论循环最重要是吸入量等于排出量。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日

由曲线包围的面积4-1-2-3表示理论循环所消耗的功，其值为吸入、压缩和排出功的总和。面积越大，说明功耗越大。图1-3-10精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日

压缩机在实际工作中，由于受传热速率的限制，等温压缩是不可能实现的，压缩机循环往往趋于绝热循环。在实际生产中，为了节省压缩气体时的功耗，采用冷却的办法，使压缩过程为多方过程。压缩过程中冷却效果越好，多方过程曲线越接近等温曲线。

图1-3-11所示为压缩机的各种理论循环pv图。从图中可以看出，在相同吸入、排出压力下，理论循环功仅与压缩过程有关，而等温压缩循环消耗功最小，绝热循环功耗最大，多方过程循环功耗则界于两者之间。图1-3-11精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日二、实际压缩循环

图1-3-12中曲线4-1表示实际吸入过程；曲线1-2表示实际压缩过程；曲线2-3表示实际排出过程；曲线3-4表示膨胀过程。若与理论循环相比较，有如下区别：图1-3-12精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（一）有余隙容积Vm存在

实际工作的压缩机，排气过程终了时，压缩腔内被残余气体占有的容积为压缩机的余隙容积，如图1-3-13所示。余隙容积由以下部分组成：（1）活塞位于止点时，活塞端面与缸盖之间的容积V01，即活塞端面间隙；（2）在活塞端面与第一道活塞环间距L间，由气缸镜面与活塞外圈之间所包围的环形空间V02；（3）在气阀至气缸容积的通道间所形成的容积V03；（4）气阀内部所形成的剩余容积V04.即Vm=V01＋V02＋V03＋V04精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日现在我们先来分析余隙容积的存在与影响：（1）因装配和调节的需要，必须留有余隙容积，否则会造成装配和调节的困难；（2）因零件的热膨胀需要，必须留有活塞端面间隙，否则连杆、活塞杆的热膨胀伸长会使活塞与气缸盖发生撞击，而使机器损坏；（3）气体压缩时，可能有部分水蒸汽凝结出来，所以必须留有余隙容积，否则活塞与气缸盖会产生“水击”现象而使机器损坏；（4）压缩机在吸入、排出气体的过程中，因有余隙容积存在，使残留在其中的气体发生膨胀，对进气阀、排气阀有缓冲作用。（5）因有余隙容积，使残留在其中的发生膨胀，造成生产能力下降。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日

从图1-3-12中看出，因余隙容积存在，余隙内的高压气体是排不出的，当活塞离开缸盖而返回运动时，这部分高压气体开始膨胀，直到压力降至进气开始时压力，新鲜气体才能吸入，此时体积有Vm膨胀至V4，图中有一条3-4膨胀曲线。可见，余隙的存在，使气缸的实际吸入容积Vb小于气缸的行程容积Vh，减少了新鲜气体的吸入量，降低了生产能力。因此余隙容积对生产能力而言是一个有害容积，在保证运转可靠性的基础上，应尽量减少。

工程上常采用相对余隙容积，级以下容积与气缸行程容积的比值来表示气缸利用率的大小，用符号a表示。若a值大，则表明气缸利用率低。相对余隙大致范围：低压级气缸a=0.07-0.10

中压级气缸a=0.09-0.14

高压级气缸a=0.12-0.16

精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（二）气阀阻力的影响（三）热交换影响

综上所述，实际压缩循环是由吸入、压缩、排出和膨胀四个过程组成，其中压缩、膨胀是热力过程；吸入、排出是流体流动过程，无状态变化。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第四节．生产能力及其影响因素一、生产能力

生产能力指单位时间内压缩机最后一级排出的气体体积，并换算成第一级吸入状态下的数值，称为压缩机的生产能力（或排气量）。在实际生产中，不仅要求压缩机功耗最小，而且生产能力较高。V~=Vhnλ0单作用气缸Vh=（3.14/4）D²1S双作用气缸Vh=（3.14/4）（D²1－d²1）

在理论压缩循环中，压缩机吸入量等于排出量，即λ0=1；而实际压缩循环，因受余隙容积、压力、热交换、泄漏等影响，λ0＜1，使生产能力下降。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日二、影响生产能力的主要因素（一）余隙容积的影响

把实际吸入容积Vb与气缸行程容积Vh的比值，称为容积系数，用λv表示，即：λv=Vb/Vh

λv的大小表明气缸有效利用率的高低。（二）压力的影响（三）温度的影响（四）泄漏的影响精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日三、提高生产能力的途径（一）提高转速（二）增大气缸直径（三）其他措施：减少泄漏，减少阻力损失。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第五节．多级压缩

在几个串联气缸中，其他压力分几次逐步提高到排气压力，并且气体经每次压缩后，均被引入中间冷却器冷却至接近初始温度，这样的压缩过程称为多级压缩。图1-3-15所示，为二级压缩流程图。图1-3-15精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日为什么要采用多级压缩呢？这是因为：减少功耗提高压缩机的经济性。2.提高气缸容积利用率。3.避免温度过高。4.降低作用在活塞上的最大作用力，提高运转机构受力的均匀性。

选择压缩机级数的一般原则是：保证运行可靠、功率消耗最小、结构简单、紧凑及易于检修。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第六节．活塞式压缩机的型号及总体结构、型号第一部分：代表列数，用阿拉伯数字表示；

第二部分：代表气缸排列型式，用字母表示。V---V型排列；W---W型排列；L---L型排列；Z---立式排列；P---即型；D、M、H---对称平衡型；附加部分：代表附加特点，用字母表示。F---风冷固定式；Y---移动式；

第三部分：代表活塞力，单位为t（吨），用阿拉伯数字表示；

第四部分：代表排气量，单位为m3/min，用阿拉伯数字表示；

第五部分：代表排气压力，第五为kgf/cm2（表），用阿拉伯数字表示。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日二、常用活塞式压缩机的结构特点（一）立式压缩机此类压缩机的基本结构特点是气缸垂直布置。（二）卧式压缩机

此类压缩机的基本结构特点是气缸水平布置，传动机构中带有十字头。（三）角式压缩机

此类压缩机的基本结构特点是气缸中心线间有夹角，可分为V型、W型、L型等。三、石油、化工用压缩机的主要结构特点

双L型压缩机，两列（垂直列和水平列）之间曲柄夹角为90℃。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第七节．机身部件

不管什么型式的压缩机，其主轴、十字头、气缸等零件均连接在机身上。机身是压缩机的主要部件，它承受着压缩机在运转过程中所产生的惯性力及其引起的振动和压缩气体力，因此，要求机身有可靠的强度和刚度。

精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第八节．传动部件压缩机的传动部件有曲轴、连杆、十字头、主轴承等。、曲轴

曲轴是压缩机的重要运动件。它将电动机输入的扭矩，通过连杆、十字头等转变成往复作用力压缩气体而作功，即起传递扭转力矩的作用，同时还承受活塞、连杆方面传来的气体力和惯性力。曲轴的基本形式有两种，曲拐轴和曲柄轴。

曲轴一般采用40号或45号优质碳素钢锻造或球墨铸铁铸造，很少使用合金钢。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日二、连杆

它连接曲轴和十字头，使曲轴的旋转运动变为十字头的往复运动，并将动力传递给活塞。连杆由大头、杆体和小头三部分组成。连杆材料通常采用35、40、45号优质碳素钢，近年来球墨铸铁连杆也得到了广泛应用。连杆螺栓一般都采用强度高、塑性好的材料，如40Cr、30CrNi等。三、十字头

十字头是连接连杆与活塞杆，并承受侧向力的零件，具有导向作用。由它实现活塞杆的往复运动。有整体式和可拆式。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日四、轴承（一）主轴承

曲轴的主轴承所受的力是随着活塞的位置变化而周期性变化。小型和中型压缩机的主轴承，当为双支点时，可采用滚动轴承。为减小挠度，防止轴向位移，常采用双列向心球面滚子轴承。内圈与主轴颈配合按基孔制，外圈与轴承座配合按基轴制。为了使曲轴在运行时更好地润滑，曲轴与轴瓦之间应留有一定的间隙。根据经验取曲轴与轴瓦的间隙为（1/1000---8/10000）D。D为轴颈直径。

（二）连杆大、小头瓦

轴瓦合金层可用铝基合金或巴氏合金，厚度一般为0.3—1mm。小头瓦常采用整体铜套结构，材料采用锡青铜或磷青铜。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日第九节．压缩部件

压缩机的气缸、气阀、活塞、活塞杆、活塞环和填料函等组成压缩机的压缩系统，是压缩机的主要工作部分，气体在这里被压缩后提高压力。现就压缩部件分述如下：、气缸

气缸的作用是构成气体的工作容积。气缸一般由工作室、气阀室、填料函、冷却水夹套、气体接管和冷却水接管等部分组成。（一）气缸的接管型式

按冷却方式分为气冷和水冷两种气缸；按气缸作用分为单作用、双作用和级差式气缸；按缸盖与缸体的联接方式分为开式、闭式和组合式气缸；按气缸材料分为铸铁，铸钢和锻钢气缸。铸铁气缸：铸铁对应力集中的敏感性很小，因此承受变载能强。工作压力低于5MPa。2.铸钢气缸：工作压力为5—15MPa。3.锻钢气缸：工作压力大于15MPa。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（二）气缸的工作表面和钢套1.气缸的工作表面：气缸的内孔为气缸的工作表面，又称镜面，活塞在其中作往复运动。气缸工作表面的表面粗糙度Ra值较低，当直径在300mm时，要求表面粗糙度为1.6um；直径为300mm以下时，Ra值为0.8um；超高压压缩机Ra值为0.1um。表面粗糙度越低，耐磨性越好，密封性也越好。镜面的硬度一般在HB170—241，比相应的活塞环约低10—15%。为提高耐磨性，镜面还必须有较高的尺寸精度。气缸直径在300mm以下时，按IT7加工；气缸直径大于300mm时，按IT9加工。安装时必须使气缸定位凸肩导向面的中心线与气缸镜面中心线的同轴度公差不大于0.02mm，而其贴合面与气缸镜面中心线的垂直度公差不大于0.02mm。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日

为便于镜面的加工和安装活塞环的方便，一般将气缸镜面两端做成锥面（可取15°斜角），并使椎体大头直径略大于活塞环自由状态下的直径，如图1-3-47所示。2.气缸套气缸嵌套的原因为：（1）解决铸钢和锻钢的耐磨性（2）保护气缸（3）便于实现气缸尺寸系列化图1-3-47精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日（三）气缸的润滑与冷却

气缸润滑的目的是为了改善活塞环的密封性能，减少摩擦功耗和磨损，并带走摩擦热，气缸的润滑方法，只有在无十字头压缩机中，才采用飞溅法，而一般是采用压力润滑。

气缸冷却的目的是为了改善气缸壁面的润滑条件和气阀的工作条件，使气缸壁面温度均匀，减小气缸变形。精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日二、气阀

气阀的作用是控制气缸中气体的吸入和排出。按作用原理分为自动式和强制式气阀。常用的是自动式气阀，它主要是利用气缸内外的气体压差来自动顶开和关闭阀门的。（一）结构型式

自动式气阀由阀座、运动密封元件（阀片或阀芯）、弹簧、升程限制器等零件组成，如图1-3-51所示。图1-3-51精品资料检修(jiǎnxiū)车间课件创建(chuàngjiàn)日期2008年10月13日

阀座：放置在阀门座上。阀座上开有同心的通道，各环之间用筋连成一体，供气体通过。阀座上还有经过精细加工的密封凸台。凸台和阀片的严密贴合实现密封作用。升程限制器：限制阀片的升启高度。

阀片：是易损坏的零件之一。启运动靠两边压差和弹簧力的作用来实现的。它与阀座的紧密闭合和灵活打开使压缩机有规律地进气和排气。精品资料（二）延长(yáncháng)气阀使用寿命的措施气阀工作的好坏，直接影响压缩机的生产能力和动力(dònglì)消耗。一个良好的气阀应该开启和关闭及时；阻力小，密封性好；具有足够的强度、刚度和良好的耐磨性；结构简单、占有的面积及余隙容积小，同时制造和检修方便。延长气阀使用寿命的措施有：减轻阀片质量：轻质阀片有利于气阀的启闭，减少撞击力。2.控制阀座的气流速度：气流速度越大，阀片对升程限制器的撞击力也越大。3.选择合适的升程：升成大时撞击力大。4.采用合适的弹簧和弹簧力。5.润滑油量要合适。精品资料（三）气阀的材质(cáizhì)高压下工作阀可用35、40、45、40Cr等制造(zhìzào)。有腐蚀介质的氧气压缩机的阀座和升程限制器，一般采用黄铜和不锈钢（1Cr18Ni9Ti、1Cr13）制造(zhìzào)。阀片：对空气、氮氢气、石油气等无腐蚀性介质的压缩机，其阀片常用30CrMnSiA制造(zhìzào)；对于有腐蚀性介质的二氧化碳压缩机及氧气压缩机，常用阀片材料为1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr18Ni9Ti等。阀片厚度一般为1---3mm，压力高时取厚些。弹簧：一般采用碳素弹簧钢、合金弹簧钢及不锈钢等材料。精品资料三、活塞(huósāi)组件活塞组件(zǔjiàn)包括活塞、活塞杆、活塞环等零件。（一）活塞活塞在气缸中作往复运动，起压缩气体的作用，故要求活塞与气缸内壁有良好的密封性，否则会引起泄漏，使效率降低；有足够的强度、刚度和耐磨性；重量轻和加工性能好，否则达不到工艺要求。有以下几种形式：

1.筒形活塞；

2.盘形活塞；

3.组合活塞；

4.级差式活塞；

5.柱塞活塞。精品资料（二）活塞杆应有韧性，杆的表面要硬。为减小应力集中，连接螺纹应制成细牙，螺纹根部要倒角特别是凸肩与活塞杆外圆表面应有合理的过渡。活塞与活塞杆的连接螺母必须有防松措施。在装配时应使螺母预紧，或者可先将活塞杆预热(yùrè)到40—50℃再进行装配。精品资料（三）活塞环活塞(huósāi)环是用来密封气缸镜面与活塞(huósāi)之间缝隙的零件，和离心泵一样是用来防止内泄漏的。活塞环的密封作用：活塞环是依靠(yīkào)阻塞为主兼有节流来实现密封作用的。图1-3-66是活塞环密封及泄漏通道简图，从图中看出，气体从高压侧泄漏到低压侧有三个泄漏通道：（1）经活塞环和活塞槽之间的间隙泄漏；（2）经活塞环与气缸镜面间的泄漏；（3）经活塞环的开口间隙泄漏。图1-3-66精品资料2.活塞环数：气体经过多道活塞环的阻塞和节流作用以后，泄漏(xièlòu)基本上被阻止。气体经第一道活塞环的阻塞节流密封后，其气体压力降到厚压力的26%；经第二道环的密封作用后，气体压力仅为原来压力的10%；经第三道环后仅为706%，由此可见：（1）活塞环的密封主要靠前三道，且第一道环承受的压力差最大；（2）三道环以后增加环数所引起的密封作用不大；（3）随着转速增加，第一道环所承受的压力差增加，其它各道降低。3.活塞环的切口形式：活塞环的切口是为了获得弹性。活塞环的切口形式有直口、斜口和搭口三种。为了减少泄漏(xièlòu)，安装时，将具有切口的活塞环装在活塞上，且将切口位置错开90°，密封效果更好。活塞环：对于铸铁环，材料性能要求与气缸相同，只是硬度比气缸硬度提高10—15%。精品资料第十节．填料函及无油润滑(rùnhuá)一、填料函填料函作用是阻止气体从活塞杆与气缸(qìɡānɡ)之间的缝隙泄漏。目前采用最多的填料是自紧式的。按密封圈的结构不同，自紧式填料可分为平面和锥面两类，前者用于中、低压，后者用于高压。二、无油润滑

无油润滑是指在气缸—填料函部分，用自润滑材料制造活塞环、导环（支承环）和密封环，该部分不需要再加油润滑。精品资料（一）自润滑材料(cáiliào)自润滑材料很多，目前常用的无油润滑材料有以下几种(jǐzhǒnɡ)：1.填充聚四氟乙烯：它具有较高的化学稳定性，耐高温达250℃，低温达-200℃.它能在金属表面形成一层薄膜，摩擦系数小，具有良好的自润滑性能。但是，其热膨胀系数大，导热系数低，机械性能差，不耐磨，具有冷流性（即高分子化合物在外力作用下，产生高分子转移，使形状变化）。2.尼龙：具有良好的耐磨性、低摩擦系数、高机械强度等优点。3.金属塑料：即有金属的高强度、较小的热膨胀系数、良好的导热性等优点，又有氟塑料优异的自润滑性。精品资料（二）自润滑材料(cáiliào)的活塞环和填料结构1.自润滑材料的活塞环结构自润滑材料的活塞环的特点如下：（1）无预紧力（2）由于这种材料强度(qiángdù)上的特点，其轴向高度比铸铁环大，环的数目与金属环相同。（3）聚四氟乙烯材料的热膨胀系数比铸铁大得多，因此，活塞上的环槽与环的轴