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探究“船之翼”——辅机之力主讲:郭敏8435759武汉船舶职业技术学院主讲:郭敏8435759武汉船舶职业技术学院探究辅机三:活塞式空气压缩机3.1空压机基础知识8435759CONTENTS01活塞式空压机的基础知识843575901活塞式空压机基础知识1.概述(空压机应用)活塞式空压机基础知识01主机的启动、换向02辅机的启动03为气动装置提供气源04为气动工具提供气源05吹洗零部件和滤器压缩空气在船舶上的应用:活塞式空压机的工作原理低压0.2~1.0MPa中压1~10MPa高压10~100MPa微型<1m3/min小型1~10m3/min中型10~100m3/min大型>100m3/min1.概述(空压机应用)低压0.2~1.0MPa中压1~10MPa高压10~100MPa微型<1m³/min小型1~10m³/min中型10~100m³/min大型>100m³/min风冷水冷按排气压力分0102按排气量分03按冷却方式分活塞式空压机的工作原理1.概述(空压机应用)活塞式膜片式叶片式螺旋式涡旋式01往复式02旋转式容积式压缩机2.理论工作循环(单级压缩)活塞式空压机的工作原理假定:(1)气缸没有余隙容积,即活塞到上止点时气体全部被排出气缸(2)吸排气过程没有压力损失和压力脉动,是等压过程(3)被压缩气体是理想气体,压缩过程状态方程指数不变(4)吸气过程气缸和缸壁无热交换工作循环:4—1—2—34—1吸气过程1—2压缩过程2—3排气过程活塞式空压机的工作原理压缩分类:绝热压缩:1—2耗功最大等温压缩:1—2''耗功最小多变压缩:1—2'耗功居中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2.理论工作循环(单级压缩)3.实际工作循环(单级压缩)活塞式空压机的工作原理1)余隙容积Vc的影响表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λvC越大或压力比越高,则λv越小保证Vc正常的措施:余隙高度(压铅法)合适的C:低压0.07-0.12中压0.09-0.14高压0.11-0.16λv=0.65—0.90活塞式空压机的工作原理2)进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度,用压力系数λp表示:λp
(0.90-0.98)保证措施:合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净3.实际工作循环(单级压缩)活塞式空压机的工作原理3)吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热,所以在吸气过程中,机件放热使吸入的气体温度升高,使吸气的比容减小,造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量(0.90-0.95)保证措施:加强对气缸、气缸盖的冷却,防止水垢和油污的形成3.实际工作循环(单级压缩)活塞式空压机的工作原理4)漏泄的影响内漏:排气阀(回漏)外漏:吸气阀、活塞环、气缸垫漏泄损失用气密系数λl来衡量(0.90-0.98)保证措施:气阀的严密闭合,气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合3.实际工作循环(单级压缩)4.排气量和输气系数活塞式空压机的工作原理理论排气量Vt----单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积实际排气量Q:Q=Vt
λ输气系数λ:λ=λtλvλ
pλlA余隙容积Vc的影响B进排气阀及流道阻力的影响C吸气预热的影响D漏泄的影响5.多极压缩和中间冷却活塞式空压机的工作原理1.采用多极压缩和中间冷却的好处:1)降低压缩终了的排气温度,保证机件润滑2)减小余隙容积对排气量的影响,提高输气系数3)节省压缩功(cbdec-opmno)4)减轻活塞上的作用力(对于级差式而言)5.多极压缩和中间冷却活塞式空压机的工作原理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。即各级压力比应相等实际上后一级的压缩比选得小一些的原因: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6.功率和效率活塞式空压机的工作原理指示功率pi
:按示功图计算的功率理论功率Ps、PT:按理论循环计算的功率
Ps(PT)<pi轴功率
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