活塞压缩机排气量计算
往复活塞式压缩机特性参数的确定
往复活塞式压缩机特性参数的确定【关键词】往复活塞式压缩机【摘要】往复活塞式压缩机特性参数的确定引言往复活塞式压缩机是容积式压缩机的一种，它是利用活塞在气缸中对流体进行挤压，而使流体压力提高并排出的压缩机械。
与其它类型压缩机相比，往复活塞式压缩机具有以下优点：1）适用压力范围广，超高压、高压、中压、低压均可，而尤其以高压最为优越。
2）热效率高，一般大、中型机组绝热效率可达0.7～0.85左右[1]。
3）适应性较强，排气量范围较广，在小排气量下亦能保持较高效率，而且排气量受排气压力波动的影响较小[2]。
但由于其结构复杂，易损件较多，故检修工作量大，且由于往复惯性力的限制，转速较低，基础也较笨重。
因此，随着离心式压缩机应用技术的日趋成熟，部分领域内的往复压缩机亦由离心式压缩机所代替。
但在炼油、化工工业等领域中，往复式压缩机以其独到的优势而仍占据着其不可替代的重要作用[3]。
在往复式压缩机选型设计过程中，首先需要根据工艺条件初步估算压缩机的一些基本特性参数，用以作为向制造厂商询价用的基础资料。
一般来说，由于工况条件及压缩介质的不同，各特性参数的确定方式及要求亦有所不同。
以下将对几种基本的特性参数加以论述，并给出估算方法。
1 压缩机轴功率压缩机轴功率是指驱动机传递给压缩机主轴的功率，它除了提供内部功率(指示功率)外，还要用来克服活塞与气缸，活塞杆与填料函，十字头与滑道，连杆与十字头销及曲柄销，主轴与轴承等磨擦副的机械磨擦损失。
1.1多变过程压缩功的确定直接关系到气体压缩过程。
压缩机的实际压缩过程是一个既有状态变化又有热功交换的过程，即多变过程，按热力学气体状态方程，多变过程方程如下；(2)式中m为多变指数，其值除了与压缩介质的性质有关系外，主要取决于气体与外界的热交换及气体流动过程中的能量损失。
多变指数m不可能用解析法求得，对往复式压缩机一般是从实测气缸示功图上取得，或者通过验算压缩机的操作数据而得。
这样的一些作法所得到的m值都只是在平均意义上的近似值。
容积式压缩机排气量测试方法
容积式压缩机排气量测试方法1.1 名词解释1.容积流量在我国也称作排气量和输气量。
压缩机中的容积流量是指在所要求的排气压力下，压缩机单位时间内排出的气体容积，折算到进口状态，也即第一级进气接管处的压力（p1）与温度（T1）组分时的容积值，并应计入级间分离掉的水分折算成蒸气的容积，此外，还应计入气体压缩性的影响；当级间有中间洗涤等而出现中间抽气或中间补气时，排出的气量中还应加入或减去该部分气体折算到进口状态的容积。
用符号q v表示，单位为m3/s、m3/min、m3/h及L/h。
对于一定压缩机而言，容积流量非定值。
其会随进气压力、进气温度，以及排气压力、冷却条件（水温、水量或风温、风量）等因素而改变。
压缩机铭牌上所标注的容积流量，是指在特定的进、排气条件以及冷却条件下所测得的流量，称为公称容积流量或额定容积流量。
旨在说明压缩机性能，压缩机应在全负荷下运行，吸气状态和冷却水温应符合下述规定规定工况2.压缩机实际容积流量是指经过压缩机压缩并排出的气体，在标准排气位置的实际容积流量，该流量应换算到标准吸气位置的全温度、全压力及组分的状态。
3.标准容积流量也称供气量。
它是指压缩机单位时间内排出的气体容积折算到标准之状态，并不计入级间分离掉的水分及抽气量。
其有两种定义：1.化工计算中，压力为1.013×105Pa（760mmHg）、温度为273K；2.空气动力计算中，以海平面的平均压力和温度，即1.013×105Pa与15℃为标准。
用q VN表示。
一定的压缩机其标准容积流量也非定值。
1.2流量测量方法流量测量是测出与流量有关的物理量（如压差），再换算成流量。
可分为直接测量与间接测量两类，工程上大都采用间接测量法。
可以采用GB/T15487所规定的任一方法测量压缩机流量，但须完全满足GB/T15487的要求。
一般有如下方法：1.用ASME喷嘴测量装置测量压缩机的流量。
对于动力用空气压缩机以及其它压缩介质允许放空的气体压缩机，推荐用此法测量。
往复活塞压缩机热力性能计算
曲线不是稳定的 n 值。（多变指数n是变化的）
压缩线 a—b
开始段：气体吸热 n>k
中间段：不传热 n=k 结束段：气体放热 n<k 膨胀线 c—d
m——膨胀指数
开始段：气体放热 m>k
中间段：不传热 m=k
结束段：气体吸热 m<k
m<n
⑷ 气缸内存在气体泄漏，使压缩线与膨胀线变的平坦。 外泄漏：活塞环、活塞杆填料函、第一级进气阀。 内泄漏：排气阀、后面各级进气阀。
（2）进气阀、排气阀弹簧压力，阀片振动
进气时，气流需要克服阀片弹簧阻力 进气压力 p< p1 。 阀片颤振，使气压线出现波动。
排气时，气流需克服背压和阀片弹簧， 排气压力 p>p2 同样，阀片颤振，出现压力线波动。 △p 为克服气门阀片压紧弹簧所需的压力。
⑶ 压缩过程与膨胀过程存在不稳定的热交换，使压缩曲线与膨胀
p1 V2 ; T2 p2
p2 V1
T1 p1
• 等温过程功Wi
膨胀过程功： Wi
2
pdv
1
2
2 dv
W i 1 p d v 1 p 1 v 1 v
Wi
p1v1 ln
p2 p1
(J )
W
i
m
R T1
ln
V1 V2
(J )
p
1
p
0
dυ
2
υ
(2) 绝热过程(等熵过程）
p
气体与外界无热量交换，q=0 。
p1'
p1
p1
p11
p1 p1
p1 1 s
p
' 2
p2
p2
p2 1
压缩机指示功图、排气量、轴功率测试与计算机控制
实验五压缩机指示图、排气量、轴功率测试与计算机控制一、实验目的及要求1 学会使用计算机测试装置测绘压缩机指示图，懂得使用机械式弹簧指示器测绘压缩机指示图。
2 学会应用所录取的指示图分析压缩机运行工况的方法，从而加深对压缩机工作原理和性能的理解，并计算出压缩机的主要性能参数。
3 了解计算机测控系统和相关仪器仪表的的基本原理和使用方法。
4 了解压缩机及其装置的基本结构及作用、正确的运行程序和注意事项。
二、实验原理1.指示图及其形式活塞式压缩机的指示图是反映压缩机在一个工作循环中活塞在不同位置时气缸内气体压力变化的曲线，亦称气体力图。
根据录取的指示图可对压缩机的工作过程作一系列的分析计算。
例如，根据指示图面积可计算出气缸内平均指示压力、指示功率及气阀功率损失；根据吸入线长度可计算出容积系数λv；根据最高压力和最低压力可计算出气缸内的实际压力比；根据气体压力和活塞面积，可计算出产生的作用力，并以此作为动力计算及强度校核的依据；根据指示图还可分析压缩机的故障。
例如，根据指示图的形状可以分析判断气阀、活塞环、填料函等的泄漏情况；进排气过程的压力损失情况；压缩机膨胀的热交换情况等，从而根据这些分析对压缩机进行故障诊断。
由此可见，压缩机指示图的测试是研究压缩机性能与运行工况的一种基本方法。
在录取指示图时，纵坐标表示压力p，横坐标根据测量方式的不同可分为用气体容积、活塞行程s、曲柄转角α或时间t来表示，所以指示图曲线有以下几种形式：1）p-v图（压力－容积图），它反映气缸内压力与气体容积间的关系2）p-s 图（压力－行程图），它反映气缸内压力与活塞行程间的关系3）p-α图（压力－转角图），它反映气缸内压力与曲柄转角间的关系4）p-t 图（压力－时间图），它反映气缸内压力与一个循环周期内不同时刻间的关系1）2）3）4）的本质是一样的，在一定条件下可以相互转换。
由于转角α=ωt，可以确定时间与转角的关系；根据活塞式压缩机动力学，知道活塞的位移x与转角α之间存在着一定的关系x=f(α)；而气体容积v=x·F，式中F为活塞面积。
压缩机的热力性能和计算
压缩机的热⼒性能和计算§2.2.1压缩机的热⼒性能和计算⼀、排⽓压⼒和进、排⽓系统（1）排⽓压⼒①压缩机的排⽓压⼒可变，压缩机铭牌上的排⽓压⼒是指额定值，压缩机可以在额定排⽓压⼒以内的任意压⼒下⼯作，如果条件允许，也可超过额定排⽓压⼒⼯作。
②压缩机的排⽓压⼒是由排⽓系统的压⼒（也称背压）所决定，⽽排⽓系统的压⼒⼜取决于进⼊排⽓系统的压⼒与系统输⾛的压⼒是否平衡，如图2-20所⽰。
③多级压缩机级间压⼒变化也服从上述规律。
⾸先是第⼀级开始建⽴背压，然后是其后的各级依次建⽴背压。
（2）进、排⽓系统如图所⽰。
①图a的进⽓系统有⽓体连续、稳定产⽣，进⽓压⼒近似恒定；排⽓压⼒也近似恒定，运⾏参数基本恒定。
②图b的进⽓系统有⽓体连续、稳定产⽣，进⽓压⼒近似恒定；排⽓系统为有限容积，排⽓压⼒由低到⾼逐渐增加，⼀旦达到额定值，压缩机停⽌⼯作。
③图c的进⽓系统为有限容积，进⽓压⼒逐渐降低；排⽓系统压⼒恒定，⼀旦低于某⼀值，压缩机停⽌⼯作。
④图d的进、排⽓系统均为有限容积，压缩机⼯作后，进⽓压⼒逐渐降低；排⽓系统压⼒不断升⾼，当进⽓系统低于某⼀值或排⽓系统⾼于某⼀值，压缩机停⽌⼯作。
⼆、排⽓温度和压缩终了温度（1）定义和计算压缩机级的排⽓温度是在该级⼯作腔排⽓法兰接管处测得的温度，计算公式如下：压缩终了温度是⼯作腔内⽓体完成压缩机过程，开始排⽓时的温度，计算公式如下：排⽓温度要⽐压缩终了温度稍低⼀些。
（2）关于排⽓温度的限制①汽缸⽤润滑油时，排⽓温度过⾼会使润滑油黏度降低及润滑性能恶化；另外，空⽓压缩机中如果排⽓温度过⾼，会导致⽓体中含油增加，形成积炭现象，因此，⼀般空⽓压缩机的排⽓温度限制在160°C以内，移动式空⽓压缩机限制在180°C以内。
②氮、氨⽓压缩机考虑到润滑油的性能，排⽓温度⼀般限制在160°C以内。
③压缩氯⽓时，对湿氯⽓的排⽓温度限制在100°C，⼲氯⽓的排⽓温度限制在130°C。
4L-20丨8活塞式压缩机过程流体机械课程设计说明书
目录第一章概述 (2)1.1压缩机简介 (2)1.2压缩机分类 (2)1.3活塞式压缩机特点 (2)第二章总体结构方案 (3)2.1设计基本原则 (3)2.2气缸排列型式 (3)2.3运动机构 (3)第三章设计计算 (4)3.1 设计题目及设计参数 (4)3.2 计算任务 (4)3.3 设计计算 (4)3.3.1 压缩机设计计算 (4)3.3.2 皮带传动设计计算 (8)第四章压缩机结构设计 (11)4.1气缸 (11)4.2气阀 (12)4.3活塞 (12)4.4活塞环 (13)4.5填料 (13)4.6曲轴 (13)4.7中间冷却器 (13)参考文献 (14)第一章概述1.1压缩机简介压缩机（compressor），是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。
它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝（放热）→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。
作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。
在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备。
1.2压缩机分类压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。
按压缩机的结构形式可分为立式、卧式。
压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围。
1.3活塞式压缩机特点活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是：（1）压力范围最广。
压缩机功率和排气量的测定(480l)
压缩机的性能测定实验一、实验目的1. 了解和掌握压缩机指示功率和排气量的测量方法;2. 观察压缩机实际压缩过程;3. 分析压缩机工作情况。
二、实验装置与实验原理：压缩机实验装置示意图1.喷嘴流量计2.储气罐3.压力传感器4.压缩机5.转速传感器6.数据采集接口箱7.信号处理系统1． 压缩机装置实验的主要设备是上海压缩机厂制造的无十字头V 型双缸单作用风冷式压缩机一台，压缩机基本参数如下： 额定排气量 ：0.48min /3m 额定排气压力：0.6 MPa （表压）额定转速： 约820转/分活塞行程：60 mm （曲柄半径30.0mm ） 气缸直径：90 mm 气缸数目：2润滑方式：飞溅式气缸相对余隙容积约为6％电机功率：4.0KW ；功率因数：0．85。
压缩机是由曲柄连杆机构运转的，连杆直接与活塞相连接，没有十字头，连杆大头为对分式。
曲柄安装在滑动轴承上，压缩机的运动机构及气缸均用击溅方式进行润滑。
压缩机机身与气缸外套铸成整体。
空气自大气进入压缩机，经压缩后排出，压缩机的排气管接储气罐，储气罐为直径Φ300，长900㎜，壁厚10㎜的容器，容器上部有0.7 MPa 的安全阀及压力表，储气罐出口连接有调节阀，以调节压缩机的出口压力。
2．压缩机的排气测定装置在储气罐出口的压力调节阀后设有一套排气量测定装置，即喷嘴流量计，装置设计按照TH18－83“化工通用机械专业标准，空气压缩机排气量测定方法”（详见“活塞式压缩机设计”706页）。
装置由减压箱、喷嘴、测压管及测温管所组成，减压箱内有多孔小板及井字形隔板所组成的气体流动装置，喷嘴由不锈钢或黄铜制造，孔径尺寸为12.70毫米。
差压传感器（或U 型压力计）与测压装置连通，用以测定喷嘴前后的压差。
计算压缩机实际排气量由下式计算100281053.1128T P HT CD V -⨯= 式中：--V －压缩机排气量（m 3/min ） C －喷嘴系数（查表）H －喷嘴前后的压力差（毫米水柱），1毫米水柱=10.2 Pa D －喷嘴直径（毫米）0P －大气压力（105Pa ）0T －压缩机吸入气体的绝对温度（K ） 1T －喷嘴前气体的绝对温度（K ）3．示功图（PV ）图的测试装置压缩机的一个一级气缸顶部开孔，通过接头连接压电式压力传感器，测试气缸内气体的瞬间压力P 。
压缩机排气量及功率测定试验
安全阀的能否正常工作
1
皮带轮转动方向是否与
箭头一致
3
出口压力阀从全开开始
2
慢慢调节
开车时不要过分靠近机
4
器
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七、实验报告要求
按照实验指导书的格式简述实验目 的，基本要求，实验内容以及实验 原理
详细写明每一个实验的具体步骤， 如何实现，在过程中遇到具体问 题以及如何解决
排气测定装置
减压箱、喷嘴、 测压管及测温管 所组成
示功图测试装置
示功图封闭面积即可 算出一个循环的压缩 功；再乘以转速和气 缸数目即得压缩机指 示功率
无十字头V型双缸 单作用风冷式压缩 机
设计按照TH18－ 83“化工通用机械 专业标准
P和V绘出压缩机 一个循环的图
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实验一—压缩机排气量与功率的测定
实验一—压缩机排气量与功率的测定
一、实验目的
1
了解和掌握压缩机相关参数的自动采集及数 据处理过程
进行压缩机电测示功图的采集
2
3
掌握指示功率和排气量的测量方法;进行压缩机实 际排气量、压缩机指示功率测定。
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二、实验设备
ห้องสมุดไป่ตู้
压缩机装置
额定排气量 ：0.48m3/min 额定排气压力：0.6 MPa 额定转速： 约920转/分 活塞行程：60mm 气缸直径：90mm 气缸数目:2
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四、实验方法与步骤
打开软件，点 击“新建”栏， 注意确认作业 文件的位置和 文件名
点击 “示功 图”找到数据 采集的作业 文件