基础知识—往复式压缩机
往复式压缩机基础知识
往复式压缩机的结构-润滑 系统
图 2-43 齿轮油泵压力润滑系统 1,粗滤油器 2,油泵 3,精过滤器 4,曲轴 5, 连杆活塞组件 6,输气量调节机构 7,油压分配器
往复式压缩机典型故障及事 故分析
排气温度不正常 排气温度不正常是指其高于设计值.影响排 气温度增高的因素有:进气温度,压力比,以及 压缩指数(对于空气压缩指数K=1.4).影响到 吸气温度高的因素如:中间冷却效率低,或者中 冷器内水垢结多影响到换热,则后面级的吸气温 度必然要高,排气温度也会高.气阀漏气,活塞 环漏气,不仅影响到排气温度升高,而且也会使 级间压力变化,只要压力比高于正常值就会使排 气温度升高.此外,水冷式机器,缺水或水量不 足均会使排气温度升高.
往复式压缩机分类
往复式压缩机
往复式压缩机的工作原理: 当曲轴旋转时,通过连杆的传动,活塞便做往复运动,由气缸内壁, 气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化.活塞从气 缸盖处开始运动时,气缸内的工作容积逐渐增大,这时,气体即沿着 进气管,推开进气阀而进入气缸,直到工作容积变到最大时为止,进 气阀关闭;活塞反向运动时,气缸内工作容积缩小,气体压力升高, 当气缸内压力达到并略高于排气压力时,排气阀打开,气体排出气缸, 直到活塞运动到极限位置为止,排气阀关闭.当活塞再次反向运动时, 上述过程重复出现.总之,曲轴旋转一周,活塞往复一次,气缸内相 继实现进气,压缩,排气的过程,即完成一个工作循环. 压缩机的理想工作过程是:①压缩机没有余隙容积,②吸,排气过程 没有阻力损失,③吸,排气过程中与外界没有热量交换;④没有泄漏. 其过程如图所示.图2-3为活塞运动时气缸内气体压力与容积的变化, 活塞式压缩机对气体的压缩,是由活塞在气缸内的往复运动来完成的. 整个工作过程分吸气,压缩和排气三个过程.
压缩机(往复式压缩机)ppt课件
2. 检查设备状态
检查压缩机的各项参数是否正常，如油位、 压力、温度等。
调试和验收流程
01
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03
3. 空载试运行
在无负载状态下进行试运 行，观察压缩机的运行情 况，检查是否有异常声响 和振动。
4. 加载试运行
逐步增加负载进行试运行 ，观察压缩机的运行情况 ，记录各项参数的变化情 况。
满足多样化的需求。
数字化和智能化
借助数字化技术和人工智能等先 进技术，实现压缩机的智能化运 行和维护，提高生产效率和降低
成本。
绿色低碳
积极响应全球绿色低碳发展趋势 ，推动压缩机的绿色设计和制造 ，降低能耗和排放，助力可持续
发展。
谢谢您的聆听
THANKS
03
往复式压缩机工作过程
吸气过程详解
吸气阀开启，气体进入气缸
01
在吸气过程中，吸气阀在压力差的作用下自动开启，气体通过
吸气管道和吸气阀进入气缸。
气缸内压力降低，形成负压
02
随着气体的进入，气缸内的压力逐渐降低，形成负压，进一步
促使气体吸入。
吸气过程结束，吸气阀关闭
03
当气缸内气体达到预定压力时，吸气阀在弹簧力作用下自动关
往复式压缩机的结构相对复杂，包含 多个部件，制造和安装精度要求较高 。
易损件多
由于存在往复运动部件和摩擦副，易 损件较相比于其他类型的压缩机，往复式压 缩机通常体积较大，重量较重，给运 输和安装带来一定困难。
气流脉动大
由于往复运动的特性，气流在压缩过 程中会产生较大的脉动，可能对系统 稳定性造成一定影响。
01
在排气过程中，排气阀在压力差的作用下自动开启，
往复式压缩机
往复式压缩机一、概述往复式压缩机往复式压缩机即为活塞式压缩机,它是依靠气缸内活塞的往复运动来压缩气体的。
根据所需压力的高低，可作单级和多级。
目前，需要高压的场合，多采用这种压缩机。
二、压缩机的主要优缺点1、压缩机的主要优点1）适用压力范围广：活塞式压缩机可设计成超高压、高压、中压或低压，而随排气压力的变化，排气量变化不大。
2）压缩效率较高：大型往复压缩机的绝热效率可达80%以上，其等温效率一般为70%以上。
3）适应性较强：活塞压缩机的输气量范围较宽广，小输气量可低至每分钟数立升，大输气量可达500m3∕min o2、压缩机的主要缺点1）气体带油污：特别是在化工生产中，若对气体质量要求较高时，压缩后气体的净化任务繁重；2）因受往复运动惯性力的限制，转速不能过高，故所能达到的最大排气量较小，因此，在大型生产流程中，势必造成单机外形尺寸较大或多机组运行，加大设备投资及基建投资；3）由于气体压缩过程间断进行，排气不连续，气体压力有波动，故在排出口一般设有稳压装置；4）易损件较多，维修工作量大，一般需要有备机。
三、未冷凝气压缩机的作用和主要结构1、未冷凝气压缩机的作用未冷凝气压缩机为卧式往复运动双缸双作用型压缩机，由电机驱动曲柄，通过两连杆和十字头，带动两活塞在缸套内作往复运动，不断吸入和压缩气体，提高出口压力。
2、未冷凝气压缩机主要结构未冷凝气压缩机由曲轴、连杆、十字头、活塞、气缸、刮油环、填料和气阀组成。
3、未凝气压缩机气量的调节方式压缩机都是按一定的生产能力（输气量）和特定的操作条件设计、制造的。
在实际生产中，输气量一般总是低于它的额定（即设计的）生产能力，且生产中所需气量会有变动，操作条件如吸入压力和温度也会有所变化，以致使输气量有所增减。
因此，为满足生产需要，必须对压缩机的输气量在低于额定生产能力的范围内进行调节。
D补充余隙容积调节法在气缸余隙附近处装置补充余隙容积。
调节该容积大小，使气缸容积系数产生变化，达到气量调节目的。
往复压缩机培训ppt课件
3）可维修性强 4）对材料要求低
多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较 低廉；
5）技术上较为成熟
生产使用上积累了丰富的经验；
6）装置系统比较简单
缺点：
1）转速不能过高，机器大而重
受往复运动惯性力的限制，对于排气量较大的，外形 尺寸及其基础都较大。
2）排气不连续，气体压力有波动
严重时往往因气流脉动共振，造成管网或机件的损坏。
呼吸器
2.气 缸 部 件
汽缸的作用： 气缸是往复式压缩机组成压缩容积的主要部分。
气缸的结构型式： 根据压缩介质、压力、排气量、总体结构以及材料的
不同，气缸的结构型式很多。 1.按活塞在气缸中作用方式的不同：
有单作用式、双作用式与级差式气缸； 2.按气缸的冷却方式的不同：
有风冷、水冷气缸 3.按制造材料的不同:
1、 压缩空气作为动力（如仪表风及自动装置） 2、 压缩气体用于制冷和气体分离（如空调） 3、 压缩气体用于合成及聚合 （保证反应压力） 4、 压缩气体（氢气）用于油的加氢精制 5、 气体输送 （提供气体流动动力）
2.压缩机的分类
压缩机按其工作原理可分为速度型和容积型两种。
速度型： 是靠高速旋转叶轮作用，首先使气体得到一个很高的
1、主机
包括机身、中体、传动部分、气缸组件，活 塞组件、气阀、密封组件以及驱动机等。
2、辅机
润滑系统、冷却系统以及气路系统、仪表控 制等。
主机部分
主机部分主要部件及结构
主机部分： 压缩机主机部分是传递动力，压缩气体提高
气体压力的部分。它是压缩机的主要组成部分。 包括以下零部件：气缸、机身及中体、中间接筒、 曲轴、活塞、连杆、活塞杆、轴承、气阀等组成。 下面对各个部件进行简要介绍。
往复式压缩机基础知识课件
微型 压缩机：0.82～0.90。
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2.6 活塞式多级压缩
所谓多级压缩是将气体的压缩过程分在若干级中进行，并在每级压 缩后将气体导入中间冷却器进行冷却。如图所示
Q 1st stage 2nd stage
3 bar 1 bar
8 bar 3 bar
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1.工作原理
往复式压缩机通过曲轴连杆机构将曲轴旋转运动转化为活塞往复运 动。
当曲轴旋转时，通过连杆的传动，驱动活塞便做往复运动，由气缸 内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。曲轴
旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，
即完成一个工作循环。
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1.1 理论工作循环
为了更好地理解活塞压缩机的工作原理，这里重点介绍理论工作循 环。假定压缩机没有余隙容积，没有吸、排气阻力，没有热量交换，则 压缩机工作时，汽缸内的压力和容积的关系如下图所示。压缩机的理论 工作过程可以简化成下图示的三个热力过程。
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1.1 理论工作循环
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2.5 功率和效率
压缩机消耗的功，一部分直接用于压缩气体，另一部分是用于克服 机械摩擦。前者称为指示功，后者称为摩擦功，二者之和为主轴所需的
总功，称为轴功。
单位时间所消耗的功称为功率。 指示功率与轴功率的比值即为压缩机的效率。 中、大型 压缩机：0.90～0.96； 小型 压缩机：0.85～0.92；
延长使用期。
气阀所引起的余隙容积小，以提高气缸容积效率。 结构简单，制造方便，便于维修。
往复式压缩机的基础知识
往复式压缩机的基础知识1.什么是压缩机工作过程?往复式压缩机有气缸、活塞和气阀。
压缩气体的工作过程可分成膨胀、吸人、压缩和排出四个阶段。
图l-l所示是一种单吸式压缩机的气缸。
这种压缩机只在气缸的一端有吸人气阀和排出气阀，活塞每往复一次只及一次气和排一次气。
图1-1单级式压缩机气缸简图1一气缸;2一活塞;3一吸人气阀;4一排出气阀(1)膨胀:当活塞2向左边移动时，活塞右边的缸容积增大，压力下降，原先残留在气缸中的余气不断膨胀。
(2)吸人:当压力降到稍小于迸气管中的气体压力时，进口管中的气体便推开吸人气阀3迸人气缸，随着活塞逐渐向左移动，气体持续迸人缸内，直到活塞移至左边的末端(又称左死点)为止。
(3)压缩:当活塞调转方向向右边移动时，工件的容积逐渐缩小，这样便开始了压缩气体的过程。
由于吸人气阀有止逆作用，故缸内气体不能倒回进口管中，而出口管中的气体压力又高于气缸内部的气体压力，缸内的气体也元法从排出气阀4跑到缸外。
出口管中的气体因排出气阀有止逆作用，也不能流入缸内。
，因此缸内的气体质量保持一定，只因活塞继续向右移动，缩小了缸内的容气空间(容积)，使气体的压力不断升高。
(4)排出:随着活塞右移，压缩气体的压力升高到稍大于出口管的气体压力时，缸内气体便顶开排出气阀而进人出口管中，并不断排出，直到活塞移至右边的末端(又称右死点)为止。
然后，活塞又开始向左移动，重复上述动作。
活塞在缸内不断地来回运动，使气缸往复循环地吸人和排出气体。
活塞的每一次来回称为一个工作循环，活塞每来或回一次所经过的距离叫做冲程。
图1-2所示是一种双吸式压缩机的气缸。
这种气缸的两端，都具有吸人气阀和排出气阀。
其压缩过程与单吸式气缸相同，所不同的只是在同一时间内，元论活塞向哪一方向移动，都能在活塞的运动方向发生压缩作用，在活塞的后方进行吸气过程。
也就是说，无论活塞向左移或向右移都能同时吸人和排出气体。
2²什么是压缩气体的三种热过程?气体在压缩过程中的能量变化与气体状态(即温度、压力、体积等)有关。
往复式压缩机基本知识
培训教案培训课题: 往复式压缩机基本结构、工作原理、常见故障及注意事项培训日期: 2017年8月培训课时:2课时课程重点:讲述往复式压缩机基本结构、工作原理、常见故障及注意事项。
培训目标及要求：通过培训使全体员工对往复机的结构、工作原理有一定的了解，掌握其常见故障，明确注意事项，真正做到“四懂三会”授课内容：一、往复式压缩机的型号、结构及工作原理1、往复式压缩机型号2、往复式活塞压缩机的工作过程往复式活塞压缩机属于于容积型压缩机。
靠气缸内作往复运动的活塞改变工作容积压缩气体。
气缸内的活塞，通过活塞杆、十字头、连杆与曲轴联接，当曲轴旋转时，活塞在汽缸中作往复运动，活塞与气缸组成的空间容积交替的发生扩大与缩小。
当容积扩大时残留在余隙内的气体将膨胀，然后再吸进气体；当容积缩小时则压缩排出气体，以单作用往复式活塞压机（见图）为例，将其工作过程叙述如下：（1）吸气过程当活塞在气缸内向左运动时，活塞右侧的气缸容积增大，压力下降。
当压力降到小于进气管中压力时，则进气管中的气体顶开吸气阀进入气缸，随着活塞向左运动，气体继续进入缸内，直至活塞运动到左死点为止，这个过程称吸气过程。
（2）压缩过程当活塞调转方向向右运动时，活塞右侧的气缸容积开始缩小，开始压缩气体。
（由于吸气阀有逆止作用，故气体不能倒回进气管中；同时出口管中的气体压力高于气缸内的气体压力，缸内的气体也无法从排气阀排到出口管中；而出口管中气体又因排气阀有逆止作用，也不能流回缸内。
）此时气缸内气体分子保持恒定，只因活塞继续向右运动，继续缩小了气体容积，使气体的压力升高，这个过程叫做压缩过程。
（3）排气过程随着活塞右移压缩气体、气体的压力逐渐升高，当缸内气体压力大于出口管中压力时，缸内气体便顶开排气阀而进人排气管中，直至活塞到右死点后缸内压力与排气管压力平衡为止。
这叫做排气过程。
（4）膨胀过程排气过程终了，因为有余隙存在，有部分被压缩的气体残留在余隙之内，当活塞从右死点开始调向向左运动时，余隙内残存的气体压力大于进气管中气体压力，吸气阀不能打开，直到活塞离开死点一段距离，残留在余隙中的高压气体膨胀，压力下降到小于进气管中的气体压力时，吸气阀才打开，开始进气。
往复式压缩机基础知识
（5）、无油润滑或少油润滑压缩机中的 非金属填料，其环的两端面、内孔表面及切 口面均不得有刮伤、划痕等缺陷；填料环与 填料盒之间的轴向、径向间隙，应符合表1— —3中的规定；有金属箍套的开口平面非金属 密封环，其金属箍套外圆表面压紧弹簧的长
往复式压缩机基础知识
往复式压缩机的组成 往复式压缩机主要由三大部分组成：运动机构(包 括曲轴、轴承、连杆、十字头、皮带轮或联轴器等)， 工作机构(包括气缸、活塞、气阀等)，机身。此外，压 缩机还配有三个辅助系统:润滑系统、冷却系统以及调 节系统。工作机构是实现压缩机工作原理的主要部件。 活塞在气缸内做周期性往复运动时，活塞与气缸组成的 空间(称为工作容积)周期性地扩大与缩小。当空间扩大 时，气缸内的气体膨胀，压力降低，吸入气体；当空间 缩小时，气体被压缩，压力升高，排出气体。活塞往复 一次，依次完成膨胀、吸气、压缩、排气这四个过程， 总称为一个工作循环。当要求压力较高时，可以采用多
度应相等，弹力应均匀。
8、连杆组件的装配 （1）、装配前 应对十字头和连杆的轴瓦进行检
查，十字头的合金层和连杆大头瓦的合金层应光滑 圆整，不得有裂纹、气孔、缩松、划痕、碰伤、压 伤及夹杂物等缺陷；合金层与瓦背应黏合牢固；连 杆本体和十字头的油路应清理干净、畅通。
（2）、连杆小头瓦和小头孔为过盈配合 当瓦装 入孔时，其内孔将收缩，收缩的尺寸一般约等于过 盈的尺寸，因此连杆小头瓦外圆加大的尺寸其内孔 也应相应加大。小头瓦的装配过盈量与瓦的材料及 直径尺寸有关，例如铜瓦的过盈量一般为直径的 0.4/1000~0.5/1000，其确切尺寸应按图纸的要求。
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往复式压缩机主要零部件
往复式压缩机主要零部件
网状阀在结构上与环状阀的区别在于阀片各环连在一起，呈网状， 阀片与生成限制器之间设有一个或几个与阀片形状基本相同的缓冲 片。下图为网状阀的组合图。
往复式压缩机主要零部件
气压
往复式压缩机主要零部件
连杆
连杆是曲轴与活塞间的连接件，它将 曲轴的回转运动转化为活塞的往复运 动，并把动力传递给活塞对气体做功 。
往复式压缩机主要零部件
十字头是连接作摇摆运动的连杆与作往复运动的活塞杆的构件，具有 导向作用。连杆力，活塞力、侧向力在此交汇。
往复式压缩机主要零部件
活塞
活塞型式： • 筒形活塞 • 盘形及鼓形活塞 • 级差式活塞 • 柱塞 活塞材质： 铸铝 ; 灰铸铁 ;20#16Mn焊接 ; 锻钢 ; 35(38)CrMoALA
往复式压缩机主要零部件
往复式活塞压缩机的主要结构 机体：机身、机座、曲轴箱 工作机构：气缸、活塞、气阀等 运动机构：曲轴、连杆、十字头等 辅助系统：润滑油系统、冷却系统、调节 系统
往复式压缩机主要零部件
往复式压缩机主要包括：曲 轴、连杆、十字头、中体、气
缸、气阀、活塞、活塞杆、活塞环、支承环、填料、刮油环 、辅助系统。
往复式压缩机主要零部件
辅助系统
辅助系统的正确选择对 压缩机的安全运转至关重 要，往复压缩机的辅助系 统主要有： 入口过滤器； 进出口缓冲罐； 级间冷却； 级间气液分离； 润滑及冷却系统等。
入口缓冲罐 入口过滤器
出口缓冲罐
冷却器
分 离 罐
压缩机故障原因分析
• 填料函发热 填料与活塞杆配合间隙不合适，装配时产生偏差，填料 函冷却水供应不足或供水中断，冷却水道污垢太厚或者供 油不足。
往复式压缩机主要零部件
气缸是活塞式压缩机中组成压缩容积的主 要部分。气缸与活塞配合完成气体的逐级压 缩，它要承受气体的压力，活塞在其中往复 运动，气缸应有良好的工作表面以利于润滑 并应耐磨，为了散发气体被压缩时产生的热 量以及摩擦生热，气缸应有良好的冷却，通 常在气缸中设置冷却水夹套。
往复式压缩机主要零部件
•
压缩机排气量达不到设计要求 气阀泄漏、活塞环严重磨损或断裂，填料漏气、卸荷阀故障、气缸余 隙容积过大。
往复式压缩机原理
连杆大头瓦 曲轴 连杆
十字头滑道
活塞杆
主轴承
十字头
十字头销
连杆小头 瓦
活塞
往复式压缩机原理
膨胀过程
吸气过程
压缩过程
排气过程
往复式压缩机原理
多级压缩的原因
单级压缩所能提高的压力范围十分有限，当需 要更高压力的场合时，显然，这样高的压力不可 能用单级实现，必须采用多级压缩。 多级压缩：将气体分在若干级中进行逐级压缩， 并在级与级之间将气体进行冷却。
基础知识—往复压缩机
方志勇
主要内容
往复式压缩机组介绍
往复式压缩机原理 往复式压缩机主要零部件 往复式压缩机运行中的常见故障
往复式压缩机原理
往复式压缩机工作时，其电动机带动曲轴 旋转，• 通过曲柄连杆机构将曲轴旋转运动变成 十字头的往复运动。十字头带动活塞杆，• 使活 塞随之作往复运动。活塞每往复一次，活塞式 压缩机就完成一次包括膨胀、吸入、压缩、排 气四个过程的工作循环。• 电机不断旋转，这些 循环不断地重复，从而不断吸入、排出并压缩 气体。
压缩机故障原因分析
• 气缸内和运动部件有异常声响 阀片断裂或弹簧断裂，阀体压紧筒破裂或松动，气缸余隙容积太小， 气缸中积聚液体、气缸中异物、气缸缸套松动或断裂、活塞或活塞环严 重磨损、活塞紧固螺母松动或活塞杆断裂。连杆螺栓、轴承压盖螺栓、 十字头螺母松动或断裂，主轴承、连杆大小头轴承、十字头滑道间隙过 大、十字头螺栓松动或断裂、各轴承紧力太小或无紧力、曲轴靠背轮与 轴的配合、与联轴节配合松驰。 • 管路发生不正常的振动 管卡太松或断裂，支撑刚性不够，管架或吊架不牢，管路系统产生 气柱共振或管路机械共振。
压缩机故障原因分析
• 油泵出口压力低或无压力 吸入管法兰或接头漏，吸入空气，油泵壳体或轴封有泄漏，吸入阀有 故障或油管堵塞，油箱内油位太低，油过滤器太脏有堵塞，油泵驱动机转 速下降，安全阀有故障。
•
油温升高 油冷器供水不足，油冷却器结垢，润滑油变质。
压缩机故障原因分析
• 压缩机排气压力低或达不到设计要求 活塞环漏气，气阀漏气
往复式压缩机主要零部件
气阀是活塞式压缩机的重要部件之一，它的工作直接关 系到压缩机运转的经济性和可靠性，对于气阀的基本要求如 下： • 使用期限长（指阀片和弹簧的寿命长），不能由于阀片 或弹簧的损坏而引起压缩机非计划停车。 • 气体通过气阀时的能量损失小，以减少压缩机的动力消 耗。 • 气阀关闭时具有良好的密封性，以减少气体的泄漏量。 • 阀片启、闭动作及时、迅速，而且要完全开闭，以提高 机器效率和延长试用期。 • 气阀所引起的余隙容积小，以提高气缸容积效率。 • 结构简单，制造方便，便于维修。
压缩机故障原因分析
• 排气温度高 排气阀泄漏，入口过滤器堵塞，吸入气体温度超过规定值，吸气阀泄 漏，气缸或冷却效果差。 影响到吸气温度高的因素如：工艺流程上的原因或环境的影响。中间 冷却效率低，或者中冷器内水垢结多影响到换热，则后面级的吸气温度必 然要高，排气温度也会高。气阀漏气，活塞环漏气，不仅影响到排气温度 升高，而且也会使级间压力变化，只要压力比高于正常值就会使排气温度 升高。此外，水冷式机器，缺水或水量不足均会使排气温度升高。
气缸
往复式压缩机主要零部件
气阀是压缩机的一个重要部件，属于易损件。它的质量及工作的好坏 直接影响压缩机的输气量、功率损耗和运转的可靠性。 气阀包括吸气阀和排气阀，活塞每上下往复运动一次，吸、排气阀各 启闭一次，从而控制压缩机并使其完成吸气、膨胀、压缩、排气等四个 工作过程。 目前，活塞式压缩机所应用的气阀，都是随着气缸内气体压力的变化 而自行开闭的自动阀，由阀座、运动密封元件（阀片或阀芯）、弹簧、 升程限制器等组成。