VW-7.5 0.5-3型天然气压缩机设计
VW-7.50.5-3型天然气压缩机设计
VW ・7.5/0.5・3型天然气压缩机设计排气体积： V d = 7・5〃F / min压缩介质：吸气压力： 排气压力：笫一级排气温度： 天然气0.5 Mpa3Mpa 20 °C 第二级排气温度： 25 °C吸入气体相对湿度： 0.8二.热力计算压缩机的热力计算是根据气体压力容积和温度之间存在一定的关系，结合压缩机 的具体特征和使用要求而进行的。
其口的是的到最有力的热力参数和适宜的主要 结构尺寸。
已知：设计条件排气体积：=3.5/H 3/nin压缩介质： 吸气压力：排气压力： 第一级排气温度: 第二级排气温度:吸入气体相对湿度： 0.82.1结构形式及方案选择查文献得£r =P1/根据公式的到压力比为：s f =3/0.5 = 6根据总压力比为6,圧缩机的级数取二级比较合适，为了获得较好的动力平衡性 能应采用双作用缸。
另外，压缩机采用水冷方式。
题目要求为V 形结构，且是 无油润滑。
2.2确定汽缸直径 2.2.1初步确定各级名义压力根据丄况的需要，选择级数为三级，按照等压分配原则有：天然气0.5 Mpa 3Mpa 20 °C 25 °C第一.二压力比：8（ = S2 = >/6 = 2.449但为使笫一级有较高的容积系数，第一级的压力比取稍小值，各级名义进排气压力比见表2-1 o表2・1各级名义压力及压力比222确定各级容积效率（1）确定各级容积系数山表2-2则膨胀指数：“ =1.2 〃匚=1.25容积系数：入= l — a（/‘一1）（2-2）初步确定各级汽缸的相对容积系数：a t=0.1 a2=0.12代入式（2-2）计算得：X rI = 1-0.1（21712-1） = 0.922X v2 = l-0.12（3,?, 25-1） = 0.831（2）选取确定压力系数由文献查得：—=0.97 " =0.99（3）选取确定温度系数由文献查得：几=0.96 \2 = 0.97（4）泄漏系数由文献查得：爲=0.971易2 "973（1）确定容积效率由几,=&爲入入得：帀=0.834n v2 = 0.7762.2.3确定析水系数第一级无水析出，故爲i = 1-0山文献查得各级对应温度下的饱和蒸汽压：t=20 =2337pat=25 p sal =3170 pa91/A771/A2 / 几［=0.8x2337x2.4 = 4487 >3170 故有水析出。
压缩机设计指南
XXXX有限公司压缩机设计指南编制：审核：部门批准：设计指南编号：备注：本指南涉及到的压缩机零部件企业标准.测试规范.KNOW-HOW按照其最新版本执行，以后更新的技术文件也适用于本指南。
目录目录 (2)1适用范围 (3)2压缩机简要说明 (3)2.1压缩机综述 (3)2.2设计指南本部分适用范围 .................................................................................. 错误!未定义书签。
2.3多楔带空调压缩机基本组成 (4)3压缩机设计 (5)3.1设计原则 (5)3.2性能匹配 (7)3.3压缩机的性能参数计算 (9)3.4压缩机的选型 (9)4压缩机的EBOM数据 (9)5压缩机的测试规范 (10)5.1测试内容 (10)5.2测试标准、方法 (10)6压缩机注意事项 (11)7压缩机图纸模式 (11)7.1图纸主要内容和形式 (11)1 适用范围本设计指南适用于XX公司所有车型的压缩机设计开发。
2 压缩机简要说明2.1 压缩机综述压缩机作为汽车空调制冷系统的核心部件，具有重要功能把气态制冷剂从低温低压的气体压缩至高温高压蒸汽。
压缩机是制冷系统中低压和高压、低温和高温的转换装置，其正常工作时实现热交换的必要条件。
汽车空调常见压缩机的主要类型有：斜盘式活塞压缩机、摇板式活塞压缩机、旋叶式压缩机、涡旋式压缩机等，压缩机内各运动部件的润滑主要依靠润滑油随制冷剂一起循环。
压缩机的性能指标主要有:制冷量、功耗，COP值，容积效率、排气量等。
摆盘式和斜盘式活塞压缩机，它的优点是惯性较小，结构紧凑。
目前汽车空调系统中仍然以它为主；如：某公司双向斜盘10缸压缩机;目前期待其在成本和耐久性上更加优异的表现；旋叶式压缩机有圆形和椭圆形两类，叶片有二片、三片、四片、五片等几种。
其中圆形汽缸配置的叶片为二、三、四片三种，如松下H12压缩机（圆形3叶片）；椭圆形汽缸配置的叶片为四、五片两种，如JSS96压缩机（椭圆形5叶片）；其特点是尺寸比较小，重量相对比较轻，成本相对比较低。
天然气压缩机的选择与使用
天然气压缩机的选择与使用摘要：天然气生产过程中，应用压缩机进行升压处理，才能实现天然气的生产分离处理，输送给用户，完成天然气生产的任务。
对天然气压缩机的选择和使用，必须结合气田生产的实际情况，选择最佳的压缩机类型，达到预期的生产效率。
文/倪志良许国飞刘伟天然气压缩机被应用于天然气生产过程中的输送、储存及轻烃回收，选择合适的压缩机类型，使其满足天然气生产处理的技术要求，才能不断提高天然气生产企业的效率，降低天然气生产企业的能量消耗，不断提高气田生产的经济效益。
1、天然气压缩机的选择天然气压缩机的种类比较多，应用于天然气生产企业的压缩机可以优选往复式和离心式的两种基本的类型，螺杆式的压缩机使用的比较少。
每种类型的压缩机具有自身的特点，适应不同的生产环节，达到最佳的输气效率。
1.1 往复式压缩机的选择往复式压缩机的运行部件是往复运动的活塞，在气缸内往复运动，不断地吸入气体和排出气体，给天然气增压的设备。
在选择往复式压缩机给天然气增压的时候，保证压缩机安全运行，易于维修，降低各种能量的消耗，保证往复式压缩机的驱动机械正常运转，达到天然气田生产节能降耗的技术要求。
1.2 离心式压缩机的选择离心式压缩机的操作要求高，方便调节流量，很容易实现节能管理的目标，应用于气田生产，能够达到节能降耗的技术要求。
如选择索拉公司生产的离心式压缩机，应用于长距离输气系统，见到非常好的使用效果。
水平剖分式的离心压缩机应用于小排量的场合，而垂直分段式的压缩机应用于大排量的输送环节。
优选压缩机的驱动设备，满足气田生产节能降耗的技术要求，如采取电动机驱动的方式，可以优选节能型的电动机，并实施变频调速技术措施，通过改变电源的频率，而降低电动机的耗电量，满足天然气田生产的需要。
2、天然气压缩机的使用结合气田生产的实际，不同的输送环节选择最佳的压缩机类型，使其满足天然气输送的技术要求，获得最佳的生产效率。
为了更好地使用压缩机组，必须加强对压缩机组的维护保养，严格执行压缩机的维护保养周期，保证压缩机安全运行，满足天然气生产的技术要求。
天然气涡旋式压缩机设计说明书
摘要本设计为涡旋压缩机结构设计，主要零件包括动涡盘、静涡盘、支架体、偏心轴及防自转机构，动静涡旋盘应用圆的渐开线及其修正曲线的线型。
首先，确定了重要结构参数，进而确定了涡旋线圆的渐开线线型。
然后进行了受力分析，结构强度及寿命计算。
最终说明了结构设计中的有关问题。
在涡旋齿线型的设计中，不仅说明了渐开线的特性和涡旋线的形成过程，而且还对涡旋线线型进行了修正。
通过以上的设计过程，我们最终得到了涡旋压缩机。
关键词涡旋压缩机动涡盘静涡盘偏心轴圆的渐开线AbstractThe design for the structural design of scroll compressors, the main parts, including moving vortex plate, static vortex plate, frame body, eccentric shaft and anti-rotation mechanism, the application of static and dynamic disk vortex involute circle and linear correction curve.First of all, to identify the important structural parameters, which determine the vortex line of the involute circle line. And then proceed to the stress analysis, structural strength and life span. Describes the structural design of the end of the problem. In the design of linear wrap, not only describes the characteristics of involute and the formation of vortex lines, but also on the linear vortex line has been amended.The design process through the above-mentioned, we have finally received the scroll compressor.Key words: Scroll Compressor;Moving vortex plate;Static vortex plate; Eccentric shaft;Circle involute目录摘要〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 I Abstract 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃II 绪言〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 第一章空气压缩机及装臵系统总体方案设计〃〃〃〃〃〃〃〃 3 第二章主要部件设计 (6)第三章涡旋齿线型的选择与绘制原理 (15)第四章压缩机附件及密封细节 (25)第五章基于NX Nastran解算器的有限元分析 (28)总结 (35)参考文献 (36)致谢 (38)绪言涡旋压缩机是国际上70年代开发应用的一种新型压缩机，它以高效率、高可靠性、低能耗、低噪音、零件数少、结构紧凑等突出优点引起许多国家的重视，被称为全新一代（第三代）压缩机。
天然气压缩机的选型和应用
冁 Ｉ 援
图ｌ 压缩机分 类
１１ 回转式压缩机 ．１ ．
回 转 式 压 缩 机 中包 括 容 积 式 （ 排 量 ）压 缩 正 机 和 动 力 式 压 缩 机 两 类 。容 积 式 压 缩 机 是 利 用 叶 片 、 凸轮 或 螺 杆 的旋 转 将 气 体 的容 积 减 少 ，增 加 气 体 的压 力 的工 作 原 理 运 行 的 。动 力 式 压 缩 机 则 利 用 与 此 完 全 不 同 的工 作 原 理 ， 即利 用 旋 转 的 叶 片 组 给 气 体 传 递 能 量 ，然 后 将 它 排 进 扩 压 器 中 ， 在 扩 压 器 中气 体 的速 度 降低 ，气 体 的动 能 转 变 成
第５ 期
一 ３一 ２
天然气压缩机的选型和应用
靳朝霞 ，高铭志
（ 海洋石油工程股份有 限公司 ， 天津 ３ ０ ５ ） ０４ １
［ 要］ 介绍 了天然 气压缩机 的常用型式及各种型式压缩机 的结构特 点及优 缺点 。结合海上平 台的应 用，对天然气压缩机 摘 在 不同参数 下适 宜采用的型式及机组驱动方式，进行 了总结和概述 。
静压 能 。
缸 中 压 缩 缸 内气 体 。压 缩 活 塞 形 式 可 以是 单 作 用 也 可 以是 双 作 用 ，并 可 设 计 成 几 乎 在 所 有 压 力 或 流 量 下 使 用 。 因此 ，往 复 式 压 缩 机 是 气 体 工 业 中 使用 最 为普遍 的机 型 。
１ 用于天然气 的压缩 机及使用范 围 ． ２
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１ － 离心式压缩机 ．３ ３
75型天然气压缩机样本
IODM 75 系列天然气压缩机Aspro 遍布全球Aspro压缩机和售气机均符合ISO 9001:2000质量认证体系压缩机性能Aspro IODM 75列设备主要是一个由2,3,4个压缩等级组成的水平往复式压缩机。
通过联轴器直联的电动机或内燃机来驱动。
在每个压缩级的出口处，气体通过一组翅片管冷却，冷却后的气体流到下一个压缩级直到整个压缩过程完成。
冷却循环过程是通过空气冷却器来完成，其中包括轴向风扇通过电动或液压马达驱动完成。
使循环的气体通过翅片管冷却，最终气体通过排气口排放出去。
在每一个冷却级的出口处安装一个油分离器。
用来收集润滑油的，通过一个阀门把润滑油从气体中全部吸出。
此外，在末级设有一个凝聚式过滤器，可以保证输送清洁的气体到售气机以下描述的是可选的元件FuncionamentoOs compressores Aspro da serieIODM 75 são c ompostos pelo conjuntode compressão, do tipo horizontalcontraposto com 2, 3, ou 4 estágios,acionado por um motor elétrico ou motorde combustão interna a gas natural ecom transmissão direta.Após cada estágio de compressão, ogás é resfriado através de um sistematrocador de calor com tubos aletados.O gás resfriado alimenta o próximo estágiode compressão, seguindo suces-sivamente este processo até completar ociclo total de compressão.Neste processo, o resfriamento do gás éobtido através de um conjunto trocadorde calor do tipo ar-ar sendo o fluxo derefrigeração criado por um ventiladoraxial, acionado por um motor elétricoou hidráulico. Após a passagem do arpelos tubos aletados, este é direcionadopara fora do recinto por meio do duto desaída.Um separador de óleo é instalado apóscada etapa de resfriamento. Sua função écoletar o óleo de lubrificação e conden-sados do gás e separá-los do sistema pormeio de uma válvula de drenagem.Adicionalmente, na última etapa,contamos com um elemento filtrantedo tipo coalescente que garante o forne-cimento do gás comprimido e limpo aosdispensers.Abaixo apresentamos as opções da serie.PerformanceThe Aspro IODM 75 line equipmentis made up mainly of an horizontalreciprocating compressors, of 2, 3 or 4compression stages driven by an electricmotor or a gas engine with a directcoupling.At the outlet of each compression stage,the gas passes through a set of finnedpipes in order to be cooled.The cooled gas flows to the followingcompression stage until the cycle is over.The cooling is through the air-cooler set,which includes an axial fan driven by anelectric or an hydraulic motor, forcing thecirculation of air through the finned pipes.Finally, the air flows out through an outletduct.An oil separator, located at the outletof each cooling stage, collects thelubrication oil being the same drainedthrough a valve.Besides, in the last stage condenser acoalescent filter is set to guarantee thedelivery of clean gas to the dispensers.The elements in the following descriptionare optional.01产品系列由内燃机驱动.2 .3 .4 2 级压缩IODM 75-2-40 G3 级压缩IODM 75-3-12 G IODM 75-3-16 G IODM 75-3-19 G4 级压缩IODM 75-4 G IODM 75-4R G03IODM 75 系列压缩机产品系列由电动机机驱动.2 .3 .42 级压缩IODM 75-2-403级压缩IODM 75-3-12 IODM 75-3-16 IODM 75-3-194 级压缩IODM 75-4 IODM 75-4R可选项隔音罩燃气探测器.预润滑器.防火装置.耐高温保护.防爆照明设备.消防系统.火焰探测器.气体流量计.顺序.控制盘，控制气体进入瓶组或售气机低压切换的调压阀.级间压力传感器温度传感器.曲轴箱油位传感器通风管火焰清除器燃气取样系统.润滑油加热器.减压系统温度开关..其他选项，依照客户需求提供OpcionaisCabine acústica.Sensor de mescla explosiva.Acumulador de óleo.Proteção de acoplamento anti-faísca.Proteção para tubulação de tempe-ratura.Iluminação anti-explosiva.Sistema de extintor de chama.Sensor de chama.Sensor de medição de vazão de gás.Painel prioritário de direcionamentoàs armazenagens ou dispensers.Pressostato de baixa pressão paraválvula reguladora.Transdutores de pressãointer-etapas.Transdutores de temperatura.Sensor de nível de óleo no cárter.Dispositivo corta-chama na tubula-ção de descarte de gás.Sistema de coleta de amostra degás.Aquecedor de óleo.Ponte redutora de pressão.Termostato.Outras especificações a pedido docliente.OptionalsAcoustic enclosure.Gas detector.Pre-lubricator.Spark proof coupling guard.High-temperature pipes protection.Explosion proof lighting.Fire fighting system.Flame detector.Gas flow meter.Priority panel for discharge to storageor dispensers.Low-pressure switch to by passregulating valve.Inter-stage pressure transducers.Temperature transducer.Crankcase oil level sensor.Vent pipe with flame arrester.Gas sampling systems.Lube oil heater.Pressure reducing system.Temperature switch.Other options, according tocustomer’s request.05IODM 75 系列压缩机压缩机主要部件联轴器将电动机或内燃机的转动传递给压缩机。
天然气液化配套的压缩机研发生产方案(二)
天然气液化配套的压缩机研发生产方案一、实施背景随着中国能源结构的不断调整，天然气作为一种清洁能源，需求量正快速增长。
为满足这一需求，提高天然气液化（LNG）工艺的效率和安全性，已成为当前行业的重要课题。
其中，高效、可靠的天然气液化配套压缩机技术是整个工艺流程的核心，对于实现能源的高效转化和减少环境污染具有举足轻重的作用。
二、工作原理天然气液化配套压缩机主要采用活塞式压缩机和螺杆式压缩机两种类型。
活塞式压缩机的原理主要是通过往复运动，使气体压力增大，同时进行热交换，将天然气冷却至低温，实现液化。
而螺杆式压缩机的原理则是通过旋转运动，将大量气体吸入并压缩，使其压力增大，再通过热交换实现液化。
三、实施计划步骤1.市场调研与需求分析：对国内外天然气液化工艺进行深入调研，明确市场需求和趋势，为研发提供方向。
2.技术研究与开发：组织技术团队进行压缩机技术研发，包括材料选择、结构设计、控制系统等关键技术。
3.模型制作与测试：制作样机，进行性能和效率测试，根据测试结果进行优化。
4.产品中试与工业化应用：在确保技术成熟后，进行工业化应用，进一步验证其可靠性和经济效益。
5.产品推广与市场拓展：根据市场反馈，不断优化产品，并进行大规模生产。
四、适用范围本方案适用于大型天然气液化厂、城市燃气公司以及需要使用天然气的工业领域。
这些领域对压缩机的效率、可靠性和环保性能有较高的要求。
五、创新要点1.高效驱动设计：采用先进的驱动设计，提高压缩机的效率，降低能耗。
2.智能控制系统：利用先进的物联网和大数据技术，实现压缩机的远程监控和智能控制。
3.长寿命设计：优化结构设计，提高压缩机的耐用性，减少维护成本。
4.环保标准：严格按照国际环保标准进行设计和生产，减少对环境的影响。
六、预期效果1.提高天然气液化效率20%，降低能源消耗。
2.降低运营和维护成本15%。
3.提高生产安全性，减少事故率。
4.符合国际环保标准，减少对环境的影响。
七、达到收益根据市场调研和预测，预计在实施本方案后，相关企业能够获得以下收益：1.提高生产效率带来的收益：预计每年能够提高生产效率20%，从而降低能源消耗和生产成本。
天然气压缩机系统设计(毕业设计)
1绪论1.1引言随着科学技术的飞速发展，人类与天然气的关系越来越密切。
正如大家所知道的，天然气能源是一种十分干净，优质，方便，高效的能源。
所以无论是直接燃烧，还是用来开车或发电，都将会受到人们的欢迎。
经过测定，天然气的热效应和热值不仅高于煤炭的热值，而且也高于石油的。
目前天然气消费在世界能源消费结构中的比重已达35%，成为仅次于石油的第二大能源。
天然气广泛用于商业及民用热水器，燃灶具，制冷及采暖，也用于冶金，造纸，陶瓷，采石，玻璃等行业，还用于干燥脱水处理及废料燃烧天然气汽车的一氧化碳，碳氢化合物与氮氧化合物的排放量都大大的低于汽油，柴油发电机的汽车，不磨损，不积碳，运营费用低，是一种新型环保的汽车，未来的发展前景非常可观。
1.2天然气压缩机的国内外研究现状目前，国外天然气压缩机的主要生产厂家，主要集中在美国。
以库伯公司，艾里尔公司，和德莱赛兰公司等为代表。
生产的压缩机类型按其总体结构而言，可分为总体式和分体式两大系列。
总体来看，目前国内生产的压缩机产品的供需情况是：一般用微型压缩机和往复式活塞压缩机，这两种压缩机的生产力都大于市场需要，快速发展的微型压缩机主要依赖于以出口为主的生产模式，工艺用的压缩机尽管有了较快的发展，但在其技术水平和制作能力，特别是在产品的性能稳定性，可靠性方面与国际先进水平有一定差距，不能满足国家重点工程建设的需要。
目前车用天然气压缩机技术已日趋成熟，技术性能已达到国际水平，制造和生产的水平已接近国际水平。
进口及国产的同类型压缩机性能与中国产压缩机的易损件寿命比进口的产品低，国产材料加工水平没有跟上是主要的原因。
但进口压缩机的价格要给国产的压缩机的成套价格高52%，而且配件供应有保证。
因此选用国产压缩机投资和运行维护费用比较低。
2 VW-7/3天然气压缩机的特点及应用2.1天然气压缩机的构造原理：天然气加气站用压缩机，构件主要包括电机、曲轴连杆机构、气缸、活塞。
气体的压缩级数为三级或四级，连杆、气缸与活塞组成的列数为两列，同一列的不同级的气缸之间不设置平衡段缸且采用倒级差组合结构，每一列中的气缸填料与活塞环为自润滑材料环。
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VW-7.5/0.5-3型天然气压缩机设计排气体积: 37.5/min d V m = 压缩介质： 天然气 吸气压力： 0.5 Mpa 排气压力： 3Mpa 第一级排气温度： 20 ℃第二级排气温度： 25℃吸入气体相对湿度： 0.8二．热力计算压缩机的热力计算是根据气体压力容积和温度之间存在一定的关系，结合压缩机的具体特征和使用要求而进行的。
其目的是的到最有力的热力参数和适宜的主要结构尺寸。
已知：设计条件排气体积： min /5.33m V d =压缩介质： 天然气吸气压力： 0.5 Mpa排气压力： 3Mpa 第一级排气温度： 20 ℃ 第二级排气温度： 25℃ 吸入气体相对湿度： 0.82.1 结构形式及方案选择查文献得21/t p p ε=根据公式的到压力比为：3/0.56t ε==根据总压力比为6，压缩机的级数取二级比较合适，为了获得较好的动力平衡性能应采用双作用缸。
另外，压缩机采用水冷方式。
题目要求为V 形结构，且是无油润滑。
2.2 确定汽缸直径2.2.1初步确定各级名义压力根据工况的需要，选择级数为三级，按照等压分配原则有：第一．二压力比：12 2.449ε=ε==但为使第一级有较高的容积系数，第一级的压力比取稍小值，各级名义进排气压力比见表2-1。
表2-1 各级名义压力及压力比2.2.2确定各级容积效率 （1）确定各级容积系数由表2-2查得绝热指数为K=1.4，各级膨胀过程的等熵指数m 为 则膨胀指数：1 1.2m =2 1.25m =容积系数： 1/1(1)m v λ=-αε- （2-2）初步确定各级汽缸的相对容积系数：10.1α= 20.12α= 代入式（2-2）计算得：1/1.2110.1(21)0.922v λ=--= 1/1.25210.12(31)0.831v λ=--=（2）选取确定压力系数由文献查得：10.97p λ= 20.99p λ= （3） 选取确定温度系数由文献查得：10.96t λ= 20.97t λ= （4）泄漏系数由文献查得：120.973l l λλ=0.971 = （1） 确定容积效率由v v p t l η=λλλλ得：10.834v η= 20.776v η=2.2.3确定析水系数第一级无水析出，故1 1.0ϕλ=由文献查得各级对应温度下的饱和蒸汽压： t=20 1sa p =2337pa t=25 23170sa p =pa1121/0.82337 2.444873170sa s s p p p ϕ=⨯⨯=>故有水析出。
析水系数1111222s sa s sa p p p p ϕ-ϕλ=⨯ε-ϕ （2-3）由公式（3-3）得5251100.8233720.663103170ϕ⨯-⨯λ=⨯=⨯-2.2.4 确定各级行程容积 3117.50.0089910000.834v s v q V m n ===η⨯ 31222120.00324v s s s v q p T V m n p T ϕ2λ=⨯⨯⨯=η2.2.5 确定各级汽缸直径已知转速n=1000r/min,取行程s=100mm,得活塞平均速度/30m V sn ==3.33m/s取活塞杆直径d=30mm,又汽缸直径D = （2-4） 由（2-4）得：10.24D ===m20.145D ===m圆整后得：1170D mm = 2112D mm = 392D mm = 由（2-4）得，实际行程容积：310.00903s V m = 320.00331s V m =由I 、II 、III 级均为双作用汽缸，则有效活塞面积：122(2)4p A D d π=⨯- （2-5）由（2-5）计算得：1210.0906p A m = 1220.0331p A m =2.2.6 调整后的相对余隙系数考虑到圆整值与计算值之间有差值，有容积系数计算公式：11p v vpA A λλ= （2-6）计算得：10.903v λ=20.826v λ=再通过下式计算新的相对余隙：111vmλαε-=- （2-7）计算得：111111.21110.9030.124211v m λαε--===--222111.252110.8260.123311v m λαε--===--2.3 计算活塞力2.3.1 计算实际吸、排气压2.3.2 活塞力的计算首先计算盖侧和轴侧活塞的面积，见表2-3；止点处的气体力见表2-4。
轴侧面积：22()4w A D d π=-（2-8）盖侧面积:24c A D π=(2-9)内止点处活塞力：11w d w s c F p A p A =⨯-⨯ （2-10） 外止点处活塞力：11w d c s w F p A p A =-⨯+⨯ （2-11）表2-3盖侧和轴侧活塞工作面积2.4 确定各级排气温度因为排气压力不太高，取其等熵指数为k=1.4，由于采用水冷的方式，近似的认为各级压缩指数为:1 1.35n =2 1.4n =取1293s T k = ， 2298s T k = ， 排气温度由式1m md s T T ε-= （2-12）求得1368d T k = 2408d T k =2.5计算轴功率并选配电机各级指示功率为()101(1)1160j jn j n ij sj vj sj sj j j n N n p V x δλεδ-⎧⎫⎪⎪⎡⎤=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+-⎨⎬⎣⎦∆⎪⎪⎩⎭（2-13）11s p p δ∆=进气相对压力损失 22d p p δ∆=排气相对压力损失 0s d δδδ≈+由（2-13）计算得： 1i N =15.1kw2i N =10.8kw总的指示功率为 2125.9i ij j N N ===∑kw取机械效率0.94m η=，则轴功率为：/27.55z i m N N η==kw取电机功率余度10%，则电动机功率取30kw三.压缩机动力计算3.1已知条件和数据根据第一部分热力计算的结果，得出所用数据如下所示： 活塞行程：s = 100mm 转 速：n = 1000转/分 3.2压缩机各级汽缸气体力指示图设计的压缩机为单缸作用两级压缩机，各级汽缸参数及力学情况已知，则相应一些部分可以简化，作汽缸的动力计算。
现用作图法作汽缸示功图。
⑴动力计算基本数据相对余隙容积10.128'α= 20.246'α=绝热指数k=1.32由 ()tan 1tan 1kv θ+=+ ，查表选取：tan 0.25θ= tan 0.337v = 14o θ= 18.6o ν= ⑵.第一级确定设计示功图中的力比例尺和长度比例尺选取:力比例尺 ：100N/mm 长度比例尺：1 mm/mm01112.8S S =α=按勃劳厄法作图⑶．第二级确定设计示功图中的力比例尺和长度比例尺 选取:力比例尺 ：100N/mm 长度比例尺：1mm/mm02224.6S S mm =α= 按勃劳厄法作图3.3作图法绘制综合活塞力图（1） 将设计示功图展开在横坐标为2s 的综合活塞力图上，纵坐标与设计示功图中的力的比例尺相同。
（2） 按勃列克斯近似作图法在展开的设计示功图下方作两个半圆找出行程s与曲柄销转角α的关系，转角每等份取15ο（3） 列出一级往复惯性力数值表曲柄半径与连杆长度比：查资料 取15λ= 曲轴旋转角速度： 13.1475078.53030n s πω-⨯=== 曲柄销旋转半径：0.550r s mm ==由热力计算数据可知最大活塞力为4.893kN,取7P kN = 由公式()max 21p pm r ωλ=+ 代入数据max 327000191501078.515p m kg -=≈⎛⎫⨯⨯+ ⎪⎝⎭往复质量p m 在运动时产生的往复惯性力I 为：()2cos cos2p I m r ωαλα=+ （2-3）()5854cos cos2αλα=+现将查得(cos 2cos )αλα+与xr 和I 的值如表3.2所示表 3.2（单位：N mm ）列出二级往复惯性力数值表曲柄半径与连杆长度比：查资料 取15λ= 曲轴旋转角速度： 13.1475078.53030n s πω-⨯===曲柄销旋转半径：0.550r s mm ==由热力计算数据可知最大活塞力为7.915kN,取10P kN =由公式()max 21p pm r ωλ=+ 代入数据 max 3210000271501078.515p m kg -==⎛⎫⨯⨯+ ⎪⎝⎭往复质量p m 在运动时产生的往复惯性力I 为：()2cos cos2p I m r ωαλα=+ （2-3）()8319cos cos2αλα=+现将查得(cos 2cos )αλα+与xr 和I 的值如表3.3所示表 3.3（单位：N mm ）（4）计算往复摩擦力s f 查资料知，1(1)600.652ms if N snη-⨯=⨯ （2-4）311600.850.6512000210075010-⎛⎫-⨯ ⎪⎝⎭=⨯⨯⨯⨯⨯ 550N4.切向力图（1）第一级切向力曲线的绘制确定飞轮矩之前,需作出压缩机各列的切向力图.先求出各个曲柄转角处的切向力值,然后以曲柄转角为横坐标作出的切向力曲线称为切向力图.用作图法求得的综合活塞力通常是以行程为等分的，而切向力图是以角度为等分的,因此,在求得各点的切向力之前,需将综合活塞力图上的位移转换成相应的转角,然后在综合活塞力图上取得作用在曲柄销上的连杆力c P (c P 分解成切向力T 和径向力R x )。
sin()cos tT P αββ+=cos()cos x tR P αββ+=式中：t P ---代表活塞力按曲柄转角α求得的综合活塞力乘以因子sin()/cos αββ+,即得转角时的切向力值,其值可按资料《活塞式压缩机设计》表3-4取出。
作切向力图 以纵坐标表示切向力T ,其比例尺与活塞综合力相同,横坐标为θ按圆周长的展开得到的平滑线.取240mm 表示100 π. 由于存在旋转摩擦力r F 的影响，可得：()11600.3~0.4112.011000600.850.35 3.140.1750189i m r N F Sn Nηπ⎛⎫-⨯ ⎪⎝⎭=⎛⎫⨯-⨯⨯ ⎪⎝⎭=⨯⨯⨯= 选取比例尺：力比例尺：100/T m N mm = 长度比例： 1.31/l m mm mm =将横坐标向下移动相当于1891.89100r F ==的距离和总切向力曲线以移动后的新横坐标为计算依据。
按上公式计算各点切向力，然后根据叠加值绘制第一级总切向力图。
第一级切向力和综合活塞力如表4.1（单位：N mm）⑵第二级切向力曲线的绘制按⑴中公式计算各点切向力，然后根据叠加值绘制第二级总切向力图。