1 第 8 章 往复式压缩机 8.1 往复式压缩机的基本组成及工作原理 往复式压缩机又称活塞式压缩机,是容积型压缩机的一种。它是依靠气缸内活塞的往复运动来压缩缸内气体,从而提高气体压力,达到工艺要求。 往复式压缩机的结构见图 8-1。 图 8-1 2D6.5-7.2/150 型压缩机 1-Ⅲ段气缸;2-Ⅲ段组合气阀;3-Ⅰ-Ⅲ段活塞;4-Ⅰ段气缸;5-Ⅰ段填料盒; 6-十字头;7-机体;8-连杆;9-曲轴;10-Ⅴ带轮;11-Ⅱ段填料盒; 12-Ⅱ段气缸;13-Ⅱ-Ⅳ段活塞;14-Ⅳ段气缸;15-Ⅳ组合气阀;16-球面支承 8.1.1 往复 往复式压缩机系统由驱动机、机体、曲轴、连杆、十字头、活塞杆、气缸、活塞和活塞环、填料、气阀、冷却器和油水分离器等所组成。驱动机驱动曲轴旋转,通过连杆、十字头和活塞杆带动活塞进行往复运动,对气体进行压缩,出口气体离开压缩机进入冷却器后,再进入油水分离器进行分离和缓冲,然后再依次进入下一级进行多级压缩。往复式压缩机结构示意图如图8-2 8.1.2 往复式 为了由浅入深的说明问题,假定压缩机没有余隙容积,没有进、排气阻力,没有热量交换等,这样,压缩机工作时,气缸内压力及容积变化的情况如图 8-3。当活塞自点0向右移动至点1时,气缸在压力 p1下等压吸进气体,0—1为进气过程。然后活塞向左移动,自1绝热压缩至2,1—2为绝热压缩过程。最后将压力为 p2的气体等压排出气缸,2—3为排气过程。过程 0—1—2—3—0 2 图8-2 往复式压缩机结构示意图 1-排气阀;2-气缸;3-平衡缸;4-机体;5-飞轮; 6-曲轴;7-轴承;8-连杆;9-十字头;10-活塞杆; 11-填料函;12-活塞;13-活塞环;14-进气阀 活塞从止点0至止点1所走的距离S,称为一个行程。在理论循环中,活塞一个行程所能吸进的气体,在压力p1状态下其值为V1=FsSm3,式中Fs为活塞面积,m2;S为活塞行程,m。 图8-3 压缩机级的理论循环 压缩机把气体自低压空间压送到高压空间需要消耗一定的功,压缩机完成一个理论循环所消耗的功为图8-3的0—1—2—3—0所围区域的面积,即进气过程中气体对活塞所作的功p1V1相当于 0—0′—1′—1—0所围的面积;压缩过程中活塞对气体所作的功相当于 1′—1—2—2′—1′所围的面积。假定气体对活塞所作的功为负值,活3 塞对气体所作功为正值,则三者之和为即图8-3中0—1—2—3—0所围区域的面积。 由于自 1至 2的压缩过程中,指数越小,过程曲线越平坦,因此可知过程指数越 在...