第8章往复式压缩机

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...