《活塞式空压机》
活塞式空压机
活塞式空压机活塞式空压机简介空气压缩机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。
活塞式空压机有固定式、移动式，有风冷式、水冷式，有柴动型、电动型，共100多个品种。
适合于大中型矿山、水利工程、道路建设、隧道开凿、石油化工、机械等场所或行业。
#one#活塞式空压机工作原理当在气缸内作往复运动的活塞向右移动时，气缸内活塞左腔的压力低于大气压力p a ，吸气阀开启，外界空气吸入缸内，这个过程称为压缩过程。
当缸内压力高于输出空气管道内压力 p 后，排气阀打开。
压缩空气送至输气管内，这个过程称为排气过程。
活塞的往复运动是由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。
曲柄的旋转运动转换为滑动——活塞的往复运动。
由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。
由於气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器（消声器）进入气缸，在压缩行程中，由於气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀（止回阀）进入储气罐，当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。
当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。
活塞式空压机主要特点●结构紧凑，线条流畅，外形美观●电机和控制部件而已合理，紧凑●贴近用户的实际需求活塞是空压机主要技术参数400-001-2901空气压缩机分类：空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，往复式压缩机，离心式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；离心式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。
往复式压缩机(也称活塞式压缩机)的工作原理是直接压缩气体，当气体达到一定压力后排出。
现在常用的空气压缩机有活塞式空气压缩机，螺杆式空气压缩机，(螺杆空气压缩机又分为双螺杆空气压缩机和单螺杆空气压缩机)，离心式压缩机以及滑片式空气压缩机，涡旋式空气压缩机。
《活塞式空压机》课件
活塞式空压机广泛应用于工业、农业、交通运输、医疗卫生等领域，如气瓶压力容器充装、气瓶压力 容器检测、气瓶压力容器运输等。
02 活塞式空压机的主要部件
气缸
01
气缸是活塞式空压机的核心部件，用于压缩空气。
02
气缸内部通常装有活塞，通过活塞的往复运动实现空气的压缩
。
气缸的设计和制造需确保其具有良好的密封性和耐久性，以防
03
止气体泄漏和保证空压机的正常运转。
活塞
01
活塞是活塞式空压机中的重要部件，它与气缸配合 ，通过往复运动实现空气的压缩。
02
活塞通常由耐磨、耐高温的材料制成，如铸铁或铝 合金。
03
活塞的设计需考虑其重量、形状和尺寸，以确保其 在气缸内能够灵活、高效地运动。
曲轴
01 曲轴是连接活塞和连杆的部件，它将活塞的往复 运动转化为曲轴的旋转运动。
根据厂家推荐的润滑油更换周期，及 时更换润滑油，以保证活塞式空压机 的正常运行。
检查冷却系统
定期检查冷却系统的冷却水是否清洁 ，冷却器是否堵塞，以确保空压机的 正常散热。
清洁进气过滤器
定期清洁或更换进气过滤器，以防止 灰尘和杂质进入空压机内部。
定期校准压力表和温度计
压力表和温度计是监控空压机运行状 态的重要工具，应定期校准以确保其 准确性。
3
连杆的设计需考虑其长度、直径和重量，以确保 其在工作中能够保持稳定性和灵活性。
气阀
气阀是控制空气进入和排出气缸的部 件，它通常由金属材料制成。
气阀的设计需考虑其开启和关闭的灵 敏度、密封性和耐久性，以确保空压 机的正常运转和空气压缩的质量。
03 活塞式空压机的操作与维 护
操作规程
启动前检查
活塞式空压机设备安全操作规程
活塞式空压机设备安全操作规程前言空压机是工业生产中广泛使用的设备之一，它可将普通空气加压成为工业气体，供生产、加工等领域使用。
本篇文档主要介绍活塞式空压机的安全操作规程，希望让使用者了解正确的使用方法，提高工作安全。
一、设备检查在使用活塞式空压机前，需要对设备进行检查。
1.1 设备外观检查设备的外观，如是否有破损、变形等。
如果发现设备有异常情况，应及时报告维修人员，并禁止使用该设备。
1.2 电气系统检查电气系统，如电源线是否完好、插头是否牢固等。
电气系统必须符合相关标准，并由专业人员进行维修和维护。
1.3 冷却系统检查设备的空气冷却系统，确保其正常工作。
若冷却系统失效，会导致设备过热，进而影响正常使用。
1.4 润滑系统润滑系统必须每天进行检查，确保油量充足。
缺乏充足的润滑会导致使用寿命减少，同时也会增加设备的故障率。
1.5 筛油器筛油器必须每天进行清理，保持其正常工作。
如果筛油器长时间不清理，会影响设备的工作效率，从而影响生产进度。
二、设备操作在使用活塞式空压机时，需要注意以下几点。
2.1 动力管路操作人员在使用设备时，必须检查设备的动力管路，确保其没有损坏或老化。
同时，需要对设备的压力计进行检查，以确保系统正常工作。
2.2 空气过滤系统设备操作人员必须确保设备的空气过滤系统正常工作。
当空气过滤系统存在问题时，操作人员必须立即停止操作，并通知相关维修人员进行处理。
2.3 设备操作前的准备工作在使用设备前，必须进行以下准备工作：•确认设备清洁并进行了充分润滑；•确认设备周围环境安全，没有易燃物品存放；•检查设备的安全装置。
2.4 观察设备运行状况操作人员在使用设备时，必须时刻观察设备运行状况。
如果发现异常，必须立即停止操作，进行处理。
三、设备维护3.1 设备的日常维护设备的日常维护包括清洁、润滑、检查轴承、清理空滤器等工作。
这些维护工作必须由专业人员进行，以确保设备正常工作。
3.2 设备的定期维护设备的定期维护是指对设备进行定期检查、保养、更换易损件等工作。
活塞式空压机的工作原理(附图)
活塞式空压机图 1图 1 活塞式空压机工作原理图1 —排气阀2 —气缸3 —活塞4 —活塞杆5 —滑块6 —连杆7 —曲柄8 —吸气阀9 —阀门弹簧在气缸内作往复运动的活塞向右移动时，气缸内活塞左腔的压力低于大气压力pa ，吸气阀开启，外界空气吸入缸内，这个过程称为压缩过程。
当缸内压力高于输出空气管道内压力p后，排气阀打开。
压缩空气送至输气管内，这个过程称为排气过程。
活塞的往复运动是由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。
曲柄的旋转运动转换为滑动——活塞的往复运动。
这种结构的压缩机在排气过程结束时总有剩余容积存在。
在下一次吸气时，剩余容积内的压缩空气会膨胀，从而减少了吸人的空气量，降低了效率，增加了压缩功。
且由于剩余容积的存在，当压缩比增大时，温度急剧升高。
故当输出压力较高时，应采取分级压缩。
分级压缩可降低排气温度，节省压缩功，提高容积效率，增加压缩气体排气量。
图 1 为单级活塞式空压机，常用于需要 0 . 3 —0 . 7MPa 压力范围的系统。
单级活塞式空压机若压力超过 0 . 6MPa ，各项性能指标将急剧下降，故往往采用多级压缩，以提高输出压力。
为了提高效率，降低空气温度，需要进行中间冷却。
图 2 (a) 为二级压缩的活塞式空压机设备示意图。
如图 2 (b) 所示，空气经低压缸后压力由 p 1 提高至 p 2 ，温度由 T l 升至 T 2 ；然后流入中间冷却器，在等压下对冷却水放热，温度降为 T l ；再经高压缸压缩到所需要的压力 p 3 。
并由该图可见，进入低压缸和高压缸的空气温度 T l 和 T 2 ，位于同一等温线12 ′ 3 ′ 上，两个压缩过程 12 、2 ′ 3 偏离等温线不远。
同一压缩比 p 3 ／ p 1 的单级压缩过程为123 ″ ，比两级压缩偏离等温线12 ′ 3 ′ 远得多，即温度要高许多。
且单级压缩消耗功相当于图中面积613 ″ 46 ，两级压缩消耗功相当于图中面积 61256 和52 ′ 345 之和，节省的功相当于2 ′ 23 ″ 32 ′ 。
活塞式空气压缩机课件
三、多极压缩和中间冷却
压力比分配原则： 主 要依据省功原则。
2. 各级压缩比的确定
理论分析：各级耗功相等时，压缩机总耗功最小。 即各级压力比应相等。
最佳压力比ε：各级压力比相等时总耗功最省。
εp p1 2
p3 p2
p pd z
z
pd p1
3. 压缩终了温度的确定
n1
T2 ε n T1
n1
T3 ε n T2 T2为中冷器后的温度T2＝T1
功＝P×V （PV图上的面活积塞式）空气压缩机课件
第一节 活塞式空压机的工作原理
二、实际工作循环（单级压缩）
1. 不存在假设条件 2. 与理论循环不同的原因：
1）余隙容积Vc的影响 Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生 膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。
Vc有利的好处—
（1）形成气垫，利于活塞回行； （2）避免“液击”（空气结露）； （3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。
活塞式空气压缩机课件
第一节 活塞式空压机的工作原理
三、多极压缩和中间冷却
1. 采用多极压缩和中间冷却的好处：
1) 降低压缩终了的排气温度，保证机件润滑； 2) 减小余隙容积对排气量的影响，提高输气系数； 3) 节省压缩功(c-b-d-e-c)； 4) 减轻活塞上的作用力。
活塞式空气压缩机课件
第一节 活塞式空压机的工作原理
活塞式空气压缩机课件
1.进气
2.开始压缩
1.转子及机壳间成为压缩空间，当 转子开始转动时，空气由机体进气 端进入。
3.转子不断转动，气密范围变小， 空气被压缩。
3.压缩中
4.排气
2.转子转动使被吸入的空气转至机壳 与转子间气密范围，同时停止进气。
活塞式空气压缩机
6-3 活塞式空压机的管理
一、活塞式空压机的管理要点
1、 启动和停车 启动：（1）一般性检查 （2）检查曲轴箱油位 （3）供给冷却水 （4）全开通往储气瓶管路上的截止阀 （1） 非自动控制的压缩机，低压级设有卸载机构 的应手动卸载，并开启各级排气端泄放阀 （2） 启动压缩机，观察启动电流和听声音 （3） 一切正常后，非自动控制压缩机手动停止卸 载机构并由低至高关闭各级泄放阀
一般指其在单位时间内所排送的相当于 第一吸气状态的空气体积。单位：m3/s、 m3/min、m3/h。有时换算成标准吸气状态 （温度20℃、压力1.013×105Pa、相对湿度 50%）计算 公称排气量：在额定排气压力时的排气量
6-1活塞式空压机的工作原理
一、理论工作循环 假定：1、气缸无余隙容积 2、吸、排气过程无压力损失和压力脉动 3、吸气过程气体与缸壁无热交换 4、工作过程无气体漏泄 5、被压缩气体是理想气,压缩过程状态方程指 数不变 图中，1—2是绝热压缩。耗功最大 1— 2``是等温压缩。耗功最小。 1— 2`是多变压缩 气缸冷却越好，压缩过程越接近等温过程，压 缩机耗功越省。 空压机的实际压缩过程为多变压缩过程。
五、空压机的分类
1、 按额定排气压力 ①低压（0.2~1.0Mpa） ②中压（1~10MPa） ③高压（10~100Mpa）
2、 按排气量 ①微型（小于1m3/min） ②小型（1~10 m3/min） ③中型（10~100 m3/min） ④大型（大于100 m3/min）
六、空压机的排气量
（3）后冷却 冷却至60℃左右即可，以减小排气比容，提 高气瓶储量，减轻气压降低程度，并使排气 中的油和水蒸汽冷凝而便于分离
活塞式空压机操作规程
活塞式空压机操作规程
《活塞式空压机操作规程》
一、操作前准备
1. 确保空压机及其周围环境清洁，无杂物堆积。
2. 检查空压机的电源线、接地线等电气设备是否完好。
3. 确认空压机油位和冷却水位是否正常，如有不足应及时添加。
二、操作步骤
1. 打开空压机的主电源开关，观察指示灯是否正常，确认电源供电正常。
2. 打开压缩空气出口阀门，释放管路内的杂质和水分。
3. 打开空压机的压缩机开关，启动空压机，观察运转情况是否正常。
4. 空压机运转正常后，逐步调节出气压力，使其达到所需气压。
5. 定期观察空压机运转情况，确保油位、冷却水及空气压力正常。
6. 在空压机运行过程中，严禁在压缩机出气管路上进行操作。
三、操作注意事项
1. 操作人员需定期对空压机进行巡检，发现异常情况应及时处理。
2. 空压机运行期间，应定期清理油液和滤网，确保空气质量。
3. 禁止在空压机运行时将其移动或更换位置。
4. 空压机停机时，需逐步减压并关闭压缩机开关和主电源开关，确保安全。
四、紧急情况处理
1. 若空压机发生异常运转，应立即停止使用并切断电源，及时通知维修人员进行故障处理。
2. 在发生火灾或其他紧急情况时，应立即按规定的程序进行应急处理，确保人员和设备安全。
通过遵守上述操作规程，可以有效确保空压机的安全运行，延长设备寿命，同时减少事故发生的可能性。
希望所有操作人员严格遵守相关规定，确保生产过程的安全和稳定。
活塞式空压机
排量）就是气缸工作容积Vp-—活塞在一个行程中所扫过的容积。在P-V
图中吸气过程如图4.5-1所示。当活塞从下死点回行时，吸气阀K1关闭， 气体在气缸内被压缩。当压力升高到排出管中压力Pd（排出压力）时，
海油服股行字〔2013〕16号附件2：
活塞式空压机
活塞式空压机的工作原理 活塞式空压机的运行操作与 维护保养 活塞式空压机常见故障及解 决方法
活塞式空压机的工作原理
1. 理论工作循环
活塞式压缩机的结构和工作原理与往复泵颇为相似，但也有某些差别。
首先了解单级活塞式压缩机的理想工作循环。假定：（1）气缸没有余隙 容积，即活塞到达上死点时气体完全被排出气缸；（2）吸、排气过程没
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活塞式空压机的工作原理
采用多级压缩与中间冷却的好处是： （1）降低排气温度，改善润滑条件； （2）提高输气系数； （3）节省压缩耗功； （4）减轻主要部件的受力。
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活塞式空压机的工作原理
6. 活塞式空压机的基本结构
活塞式空压机的结构与往复泵有 许多相似的地方，但由于排送的工 作介质是空气，因而结构上也有其 特点。钻井平台使用的活塞式空气 压缩机有一级压缩、二级压缩和三 级压缩。一级压缩、二级压缩和三 级压缩分别应用在低压空气系统、 中压空气系统和高压空气系统中。 现结合CZ60/30型空压机（右图4-8）
排气阀K2打开，压缩过程结束，这时缸内气体体积被压缩至V2。在P-V
图上，压缩过程由1-2表示。排出阀开启后，缸内压力保持Pd不变，直 到活塞行至上死点，气体全部被挤出，排气过程结束。在P-V图上，排
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—活塞式空
压
机
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课件提纲
前言 工作原理 性能参数 结构 故障原因分析 操作运行
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1、前言
压缩机是输送气体并提高气体压力能的机器。在石油化工 厂中，压缩机主要压缩原料气、空气或中间过程的介质气 体，以满足石油化工生产工艺的需要。压缩机按其工作原 理可分为速度型和容积型两种。 速度型压缩机靠气体在高速旋转的叶轮的作用下，得到巨 大的动能，随后在扩压器中急剧降低，使气体的动能转变 为势能，也就是压力能。 容积型压缩机靠在气缸内作往复或回转运动的活塞，使容 积缩小而提高气体压力。
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压缩机按结构型式不同，分类如下：
轴流式
速度型 离心式
压缩机
混流式
容积型
回转式 往复式
滑片式 螺杆式 转子式 膜式
活塞式
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2.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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3.5 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。
指示功率与总功率的比值即为压缩机的效率。
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3.6 多级压缩（这里不在作过多介绍）
Q
所谓1st多stag级e 压缩是2nd 将stag气e 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
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2.1 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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吸气—活塞自0点移至1点，吸气阀打开， 气体在P1压力下进入气缸。
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2.2.1 实际过程与理论过程的区别
由于余隙容积的存在，实际工作循环由膨胀、吸气、压缩、 排气四个过程组成，而理论循环无膨胀过程。
实际吸、排气过程中存在阻力损失，使实际气缸内吸气压 力小于吸入管路内气压、实际气缸内排气压力高于排出管 路内气压；吸、排气过程中有压力波动、温度变化。
在膨胀和压缩过程中，因为气体与气缸壁之间存在热交换， 使得压缩过程指数与膨胀过程指数不断变化，并非常数。
排气温度过高会造成润滑油润滑性能下降，轻质油挥 发污染气体，润滑油积碳堵塞阀槽，活塞环软化或加速磨 损，非金属阀片融化等。
实用文档3.3 容Fra bibliotek流量往复压缩机的容积流量是指在单位时间内经压缩机压 缩后在压缩机最后一级排出的气体，换算到第一级进口状 态的压力和温度时的气体容积值，单位是M3/min或M3/h。
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4 .结构
压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、阀门、轴 封、油泵、能量调节装置、润滑油系统、进出口缓冲罐/气 液分离器等部件组成。
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4.1 机体
机体包括机身、机座、曲轴箱等部件。机体一般采用 高强度灰铸铁（HT20-40）铸成一个整体，是支承气缸套、 曲轴连杆机构及其它所有零部件重量并保证各零部件之间 具有正确的相对位置的本体。
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机体的作用
用来连接气缸和安装运动机构，并用作支 承座。
承受机器本身的全部或部分重量。
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3. 性能参数
往复式压缩机的性能参数主要包括：
排气压力 排气温度 排气量 功率和效率
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3.1 吸气/排气压力
往复压缩机的吸气和排气压力分别指第一级吸入管道 处和末级排出接管处的气体压力，因为压缩机采用的是自 动阀，气缸内的压力取决于进、排气系统中的压力，即由 “背压”决定。所以吸、排气压力是可以改变的。
压缩机铭牌上的吸、排气压力是指额定值，实际上只 要机器强度、排气温度、电机功率和气阀工作许可，他们 是可以在很大范围内变化的。
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3.2排气温度
排气温度是指压缩机末级排出气体的温度，它应在末 级气缸排出管处测得。多级压缩机末级之前各级的排气温 度称为该级的排气温度，在相应级的排气接管处测得。
排气温度可以计算校核，T2＝T1(P2/P1)n-1/n 排气温度应进行监控：
压缩—活塞自1点移至2点，吸排气阀均关 闭，此过程为多变压缩过程，气缸内的气 体压力升至P2。
排气—活塞从2点移至3点，压力为P2的气 体等压排出气缸。 过程0-1-2-3-0构成了压缩机的理论工 作循环，压缩机完成一个理论循环所消耗 的功即为图中0-1-2-3-0所代表的面积。
实用文档
压缩机在压缩气体的过程 中，温度会逐步升高，是个多变的 过程。实际压缩循环比理论压缩循 环多了一个热膨胀的过程。随着热 膨胀的逐步增加压力升高，温度也 升高，功耗随之加大。所以，在理 论上等温压缩循环的功耗最小。
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2.2实际工作循环
压缩机中最常见的压缩过程为等温、绝热及多变过程。 在同一压缩范围内，等温压缩耗功最小，绝热过程耗功最 大，多变压缩介于两者之间。
实际上，由于受冷却速度的限制以及和外界的热量交 换，不可能实现等温过程和绝热过程，一般都为多变压缩 过程。
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压缩机工作过程中活塞环、填料、气阀不可避免存 在泄露，每个循环的排气量总小于实际吸气量。压缩机的 进气阻力过大，会造成压缩机排气量减少。余隙容积过大 会降低排气量，使指示功图面积变小。
压缩机的额定容积流量，即在压缩机铭牌上标注的容 积流量是指在特定的进口状态下（进口压力0.1MPa，温度 20℃）时的容积流量。
对于实际气体，若是在高压下测得的气体容积，则换 算时要考虑到气体可压缩性的影响。
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3.4 供气量
往复压缩机排气量随压缩机的进口状态而变，它不反 映压缩机所排气体的物质数量。化工工艺中使用的压缩机， 由于工艺计算的需要，需将容积流量则算到标准状态 （1.013x105MPa，0℃）时的干气容积值，此值称为供气量 或者标准容积流量。