往复式压缩机原理简介



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1、往往 复复 式式 压压 缩缩 机机 简简 介介主要内容:一一结构简介结构简介二二主要参数主要参数三三机组介绍机组介绍四四联锁逻辑联锁逻辑五五操作维护操作维护六六故障处理故障处理一、主要结构1、分类 活塞式压缩机:适用于中小气量,大多采用电机拖动,一般活塞式压缩机:适用于中小气量,大多采用电机拖动,一般不调速;气量调节通过补助容积装置或顶开进气阀装置,功率不调速;气量调节通过补助容积装置或顶开进气阀装置,功率损失较大;压力应用广泛,尤其适用于高压和超高压;性能曲损失较大;压力应用广泛,尤其适用于高压和超高压;性能曲线陡峭,气量基本不随压力的变化而变化;排气不均匀,气流线陡峭,气量基本不随压力的变
2、化而变化;排气不均匀,气流有脉动;绝热效率高,机组结构复杂,外形尺寸和质量大,易有脉动;绝热效率高,机组结构复杂,外形尺寸和质量大,易损件多维修量大的缺点损件多维修量大的缺点 。v离心式压缩机:适用于大中气量,要求介质为干净适用于大中气量,要求介质为干净气体,高转速时多采用汽轮机或燃气轮机拖动,气气体,高转速时多采用汽轮机或燃气轮机拖动,气体调节常通过调速实现;功率损失小;压力应用广体调节常通过调速实现;功率损失小;压力应用广泛,尤其适用于高中低压;性能曲线平坦,操作范泛,尤其适用于高中低压;性能曲线平坦,操作范围较宽;排气均匀,气流无脉动;机组外形尺寸小,围较宽;排气均匀,气流无脉动;机组外
3、形尺寸小,质量轻,易损件少维修量小。质量轻,易损件少维修量小。v轴流式压缩机:适用于大气量,要求介质为干净气适用于大气量,要求介质为干净气体,高转速时多采用汽轮机或燃气轮机拖动,气体体,高转速时多采用汽轮机或燃气轮机拖动,气体调节常通过调速实现,也可采用可调导叶或静叶;调节常通过调速实现,也可采用可调导叶或静叶;功率损失小;适用于低压,性能曲线陡峭,操作范功率损失小;适用于低压,性能曲线陡峭,操作范围窄;排气均匀,气流无脉动;机组外形尺寸小,围窄;排气均匀,气流无脉动;机组外形尺寸小,质量轻,易损件少维修量小。质量轻,易损件少维修量小。v螺杆式压缩机:适用于中小气量,大多采用电机拖适用于中小气
4、量,大多采用电机拖动,一般不调速;气体调节常通过调速和滑阀实现,动,一般不调速;气体调节常通过调速和滑阀实现,功率损失较小;适用于中低压;性能曲线陡峭,气功率损失较小;适用于中低压;性能曲线陡峭,气量基本不随压力的变化而变化;排气均匀,气流脉量基本不随压力的变化而变化;排气均匀,气流脉动很小;机组结构简单,外形尺寸和质量小,易损动很小;机组结构简单,外形尺寸和质量小,易损件少维修量小;无往复式压缩机的气阀和活塞环,件少维修量小;无往复式压缩机的气阀和活塞环,也无离心机的喘振。也无离心机的喘振。2 活塞式压缩机分类方式:活塞式压缩机分类方式:v按排气压力分(Mpa ): v按排气量分(m3/mi
5、n ): 类型超高压高压中压低压排气压力MPa10010-1001-100.3-1类型大型中型小型微型排气量(m3/min) 6010-601-101v按压缩级数分: 单级、双级、多级v按气缸容积的利用方式分: 单作用、双作用、级差式v按气缸在空间的布置分: 立式-Z、卧式-P、对称平衡型H、M、D、对置式-DZ、角式度-L、W、V、X型v按冷却方式分:风冷式、水冷式v按安装方式分:固定式、移动式结 构特 征 ( 用 字 母 表 示 )排 气 量 (m 3/m in)排 气 压 力(表 压, 105Pa)结 构 差 异结构:结构:VVVV型型 W-WW-W型型 L-LL-L型型 SS扇型扇型
6、ZZ直立型直立型 PP卧式卧式 DD对动型对动型 DZDZ对置型对置型特征:特征:WW无油润滑无油润滑 WJWJ无基础无基础 DD低噪声罩低噪声罩 Y- Y- 移动式移动式 3 工作原理v 压缩机工作时,电动机通过联轴器带动曲轴旋转,再通过曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动变成十字头的往复运动。十字头带动活塞杆,使活塞在汽缸内作往复运动。曲轴旋转一周,活塞在汽缸内往复一次,压缩机完成一次工作循环。一个工作循环有膨胀、吸气、压缩、排气四个过程。电机带动曲轴不断旋转,工作循环不断重复,从而不断吸人并压缩排出气体。压缩机的受力v如果活塞一个面作为工作面完成工作循环而轴侧通大气的称为单作用汽缸。如果活塞两面
7、均为工作面,汽缸盖侧与轴侧均为工作容积,这样的汽缸称为双作用汽缸。活塞式压缩机属于容积式压缩机,其作用原理可归纳为:由于活塞在缸内的往复运动与气阀的开闭相配合,使汽缸工作容积作周期性变化,依次实现气体的膨胀一吸气一压缩一排气四个过程,从而将低压气体升压后源源不断输出。v每一个气缸称为一列,压力分一次升高为一级,分两次升高为两级。v工艺参数有进出口温度、压力、排气量、活塞力、轴功率。v与活塞式压缩机有关的主要结构参数有:活塞平均速度Cm ;压缩机主轴转速n;活塞行程S;气缸直径;各级压缩比。4基本结构 1基本组成v活塞式压缩机的结构型式虽然繁多,但其主要组成部分基本相同。它包括两大部分:主机和辅
8、机。主机包括机身、中体、传动部件、气缸组件、气阀、密封组件以及驱动机。辅机包括润滑系统、冷却系统以及气路系统等。v传动机构:传动机构是将电动机传来的动力传给活塞,并将电动机的旋转运动变为往复运动,主要零部件有曲轴、连杆、十字头等。v工作部件:工作部件是形成工作腔以吸、排气体,给气体传递能量的部件,包括汽缸组件、吸排气阀组件、活塞组件及填料组件v机体:机体是一个支持部件,由它来支撑曲轴、十字头和汽缸,使压缩机成为一个整体,机身下方兼作油箱。 v润滑系统: 机器中相对运动的零部件及其传动机构都需要润滑,如曲轴的主轴颈与轴承、曲柄销与连杆大头瓦、十字头销与连杆小头瓦、十字头滑板与十字头滑道之间等部位
9、。润滑用油一般用轴头齿轮泵或单独的齿轮泵由机体油箱通过一定的油路送往各润滑部位。v冷却系统:活塞式压缩机的冷却系统由冷却气体的中间冷却器和后冷却器、气缸和填料的冷却水套、油冷却器及其它附件组成。v气量调节系统:压缩机中气体流量通过入口气阀上部的顶开器调节,压力的变化是生产过程中气量供求关系的反应。所以压缩机中有各种调节机构。当压力超过允许值时安全阀跳开排放,确保安全。5主要零部件活塞式压缩机的零部件很多,现对汽缸、活塞、气阀、填料、曲轴、连杆和十字头等部件分别作简要介绍。(1)汽缸v汽缸是活塞式压缩机零部件中最复杂的一个。它承受气体压力;活塞在缸中作往复运动;气缸上要安装气阀和填料并要进行冷却
10、。(2)活塞v 常见的有筒形活塞、盘(鼓)形活塞和级差活塞。上面设置刮油环起刮油和布油两个作用,下行时刮油,上行时布油。(3)填料函v气缸与活塞杆之间的间隙用填料密封。高压压缩机一般采用三、六瓣密封圈,如图所示。三瓣密封圈必须位于靠近气缸一侧,绝不能将三、六瓣封圈位置倒置,否则会失去密封作用。高压气体沿径向间隙将密封环均匀压紧在活塞杆上,起密封作用的是六瓣密封环。 v(4).曲轴主轴颈曲柄曲拐销AAv曲轴是压缩机中传递动力的重要零件,承受很大的交变载荷和磨损,所以对其疲劳强度和耐磨性要求较高。压缩机中的曲轴有两种:曲柄轴和曲拐轴,曲轴主要包括主轴颈、曲柄、曲拐销。(曲柄轴仅一端有曲柄,另一端为
11、开式,采用悬臂式支撑)。曲拐轴简称曲轴。曲轴运转中需要润滑。轴颈与曲柄连接处是最严重的应力集中点,最容易发生疲劳断裂。此处的圆角过渡半径选择十分重要(图中A点)。(5).连杆v连杆是连接曲轴和十字头的部件,包括连杆体、大头和小头三部分。连杆大头与曲拐销配合,连杆小头与十字头销相配合,连杆螺栓是连杆组件中最重要的零件。它承受活塞力的作用和数倍于此预紧力作用。(6).十字头v十字头由十字头体、滑板、十字头销等组成。(7).活塞杆v活塞杆的作用是连接活塞和十字头,传递作用于活塞上的力并带动活塞运动。与活塞的连接方式通常有螺纹连接、凸肩和卡箍连接、锥面连接,活塞杆和十字头连接方式有螺纹、法兰连接等。由