往复式压缩机
往复式压缩机简介
活塞力 往复式压缩机运行中，活塞受到的力有：气 体力、惯性力、摩擦力等。由于活塞在止点 处所受到的气体力最大，因此将此时的的气 体力称为活塞力。并按公称活塞力的大小来 制定往复式压缩机的系列。 功率 往复式压缩机的绝热功率为各级绝热功率的 总和，然后确定轴功率，选择驱动机的功率。
三 操作维护
(5).连杆
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 十字头由十字头体、滑板、十字头销等组成。 (7).活塞杆 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。由于活塞杆承受交变载荷，应 尽可能减少应力集中影响，连接螺纹采用细 牙螺纹。
结构：V—V型
2、 工作原理
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。
3、压缩机的受力
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。
详解往复式压缩机
往复式压缩机分类
• 按结构形式分类 可分为立式、卧式、角度式、对称平衡型和对制 式等。一般立式用于中小型；卧式用于小型高压； 角度式用于中小型；对称平衡型使用普遍，特别 使用于大中型往复式压缩机；对制式主要用于超 高压压缩机。 国内往复式压缩机通用结构代号的含义如下：立 式－Z。卧式－P，角度式－L、S，星型－T、V、 W、X，对称平衡型－H、M、D，对制式－DZ。
往复式压缩机的分类
• 按活塞的压缩动作可分为 1）单作用压缩机：气体只在活塞的一侧进 行压缩又称单动压缩机。 2）双作用压缩机：气体在活塞的两侧均能 进行压缩又称复动或多动压缩机。 3）多缸单作用压缩机：利用活塞的一面进 行压缩，而有多个气缸的压缩机。 4）多缸双作用压缩机：利用活塞的两面进 行压缩，而有多个气缸的压缩机。
往复式压缩机的结构－机体
图 2-30
分体机身
立式两缸压缩机机体结构
分体机身
整体机身
往复式压缩机的结构
• 曲轴： 曲轴是往复式压缩机的主要部件之一， 传递着压缩机的全部功率。其主要作用是 将电动机的旋转运动通过连杆改变为活塞 的往复直线运动。曲轴在运动时，承受拉、 压、剪切、弯曲和扭转的交变复合负载， 工作条件恶劣，要求具有足够的强度和刚 度以及主轴颈与曲轴销的耐磨性。故曲轴 一般采用40、45或50号优质碳素钢锻造。
往复式压缩机的结构－润滑系统
• 润滑的作用如下： • 1)使摩擦表面(即轴与轴承、活塞环与气缸壁等运 动部件接触面)被油膜分隔，形成液体摩擦或半干 摩擦，从而降低压缩机的摩擦功、摩擦热和零件 的磨损，提高压缩机的机械效率，增加压缩机的 可靠性和耐久性。 • 2)带走摩擦热，使摩擦表面温度不致过高。 • 3)润滑油充满活塞与气缸的间隙和轴封的摩擦表 面之间，增强了密封作用。 • 4)带走磨屑，改善摩擦表面的工作情况。 • 5)压缩机的润滑系统还向能量调节装置供油。
往复压缩机操作方法
往复压缩机操作方法
往复压缩机是一种流体机械，常用于压缩气体或蒸汽。
它主要由气缸、活塞、曲轴等组成。
下面是往复压缩机的操作方法：
1. 检查机器。
在操作往复式压缩机之前，要进行必要的检查，包括检查压缩机的各部件是否完好、气缸体等部位是否受损，必要时加注润滑油等。
2. 开启电源。
如果使用电动往复式压缩机，需要接通电源，启动电机。
在电机启动的同时，通过接触器启动机器。
3. 运转往复式压缩机。
启动往复式压缩机后，需要观察联轴器、机传动链的动作是否有异常。
同时，应观察压缩机的散热情况，检查油压、水压是否正常。
当压缩机正常稳定空转时，可以进行加压操作。
4. 加压操作。
当需要对气体或蒸汽进行压缩时，需要打开进气阀门，气体或蒸汽进入到气缸内，然后关闭进气阀门，启动往复式压缩机。
在压缩过程中，要密切观察压力表的读数，避免过度压力损坏机器或危及安全。
5. 停机与关闭。
当加压操作完成后，需要关闭压缩机的出气阀门和进气阀门，并切断电源，关闭电机。
此时，需要将机器和周围环境清洁干净，确保机器安全。
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工作原理电机驱动曲轴旋转，曲轴通过连杆将旋转运动转化为活塞的往复直线运动。
活塞在气缸内做往复运动时，气体在活塞的作用下被压缩，并通过排气阀排出。
同时，吸气阀吸入新的气体，为下一次压缩做准备。
往复式压缩机类型按结构分类立式、卧式、角度式等。
按驱动方式分类电动、柴油驱动、蒸汽驱动等。
按压缩介质分类空气压缩机、制冷压缩机、工艺流程用压缩机等。
应用领域及市场需求应用领域广泛应用于石油化工、制冷空调、空气动力、工艺流程等领域。
市场需求随着工业领域的发展，对往复式压缩机的需求不断增加。
特别是在能源、化工等领域，大型、高效、低噪音的往复式压缩机具有广阔的市场前景。
同时，随着环保意识的提高，对低能耗、低排放的压缩机需求也在增加。
02往复式压缩机结构组成压缩机的支撑框架，承受各种载荷，确保各部件正确相对位置。
机身将电机的旋转运动转化为活塞的往复运动。
曲轴连接曲轴和活塞，传递运动和力。
连杆在气缸内做往复运动，实现气体的压缩和排放。
活塞与活塞配合形成压缩空间，承受气体压力。
气缸控制气体的吸入和排出。
气阀缓冲罐油泵减小气流脉动和噪音。
为压缩机各润滑点提供润滑油。
冷却器油分离器油冷却器降低压缩后气体的温度。
分离压缩空气中的油分。
冷却润滑油，保证油温稳定。
流量传感器监测气体流量，确保稳定供气。
监测气体和润滑油温度，防止过热。
压力传感器监测气体压力，确保安全运行。
电动机提供动力，驱动曲轴旋转。
控制面板显示压缩机运行参数，实现远程控制。
控制系统安全保护装置当气体压力超过设定值时自动泄压，保护压缩机不受损坏。
名词解释往复式压缩机
名词解释往复式压缩机
往复式压缩机是一种常用的压缩机类型,主要用于空气、天然气、石油气等气体领域的压缩。
它主要由一个旋转的活塞和一个固定在活塞上的吸气口、吐气口以及一个冷却剂开口组成。
往复式压缩机的工作原理是利用旋转的活塞在吸气和吐气过程中的压缩和膨胀作用,将气体压缩到较高的压力,并将其吸入压缩机内部。
在吸气过程中,冷却剂开口会吸入低温气体,从而降低气体的温度,提高压缩效率。
在吐气过程中,气体会从压缩机内部排出,从而降低气体的温度,降低压缩机的能耗。
往复式压缩机具有结构坚固、可靠性高、运转稳定等特点,广泛应用于空气、天然气、石油气等领域。
在工业领域,往复式压缩机还被广泛应用于空调、冰箱等家电产品的制造中。
此外,往复式压缩机也被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域,成为这些领域中不可或缺的设备之一。
除了用于气体领域的压缩外,往复式压缩机还可以用于液体领域的压缩。
例如,在制冷循环中,往复式压缩机可以用于压缩制冷剂,实现制冷剂的压缩和膨胀,从而实现制冷循环。
此外,往复式压缩机还可以用于压缩其他液体,例如油、水等。
总之,往复式压缩机是一种广泛应用于工业、航空航天、汽车等领域的压缩机类型,其工作原理和特点使其在这些领域中有着广泛的应用前景。
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。
往复式压缩机工作原理
往复式压缩机工作原理往复式压缩机是一种常见的压缩机类型，广泛应用于空调、冷藏、冷冻等领域。
它通过往复运动来实现气体的压缩，从而提高气体的压力和温度。
在往复式压缩机的工作原理中，主要包括压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程。
下面我们将详细介绍往复式压缩机的工作原理。
首先，当往复式压缩机开始工作时，气体被吸入压缩机内部的气缸中。
在这个过程中，气缸的活塞向下运动，导致气体被吸入气缸内。
随着活塞的向上运动，气体被压缩，从而提高了气体的压力和温度。
这个过程称为压缩过程，是往复式压缩机实现气体压缩的关键步骤。
接下来，压缩后的气体进入冷凝器，在冷凝器中，气体释放热量，从而降低了气体的温度。
在这个过程中，气体由于散热而冷却成为液体，这个过程称为冷凝过程。
冷凝后的液体通过膨胀阀进入蒸发器，在蒸发器中，液体再次蒸发成为气体，吸收了外界的热量。
这个过程称为蒸发过程。
最后，蒸发后的气体再次被吸入压缩机内部的气缸中，循环往复。
通过这样的循环过程，往复式压缩机不断地将气体压缩、冷凝、膨胀和蒸发，从而实现了气体压缩的目的。
总的来说，往复式压缩机的工作原理是通过往复运动来实现气体的压缩，然后通过冷凝、膨胀和蒸发等过程来提高气体的压力和温度。
这种工作原理使得往复式压缩机成为了许多制冷设备中不可或缺的关键部件。
在实际应用中，往复式压缩机的工作原理对于制冷设备的性能和效率有着重要的影响。
因此，了解往复式压缩机的工作原理对于制冷设备的设计、维护和使用都具有重要意义。
希望通过本文的介绍，读者能够对往复式压缩机的工作原理有一个更加清晰的了解。
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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。
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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。
20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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2.1 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。
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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
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： 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。
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2.3 容积流量
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。
1st stage
Q 2nd stage
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3 bar 1 bar
8 bar 3 bar
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2.6 多级压缩的理由/优势
1. 可以节省压缩气体的指示功， 下图为两级压缩与单级压缩所耗功之比。当第一级压缩达到压力P2
后，将气体引入中间冷却器中冷却，使气体冷却到原始温度T1.因此使排 出的气体容积由V2减至V2’，然后进入第二级压缩到最终压力。这样， 从图中可以看出，实行两级压缩后，与一级压缩相比节省了图中绿色区 域的功。
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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2.2 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。
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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1.2 实际工作循环
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1.2 实际工作循环
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。
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。
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。
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1.2.1 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。
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前言
压缩机按结构型式不同，分类如下：
压缩机
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速度型 容积型
轴流式 离心式
混流式 回转式 往复式
滑片式 螺杆式 转子式 膜式
活塞式
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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
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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1.2 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。
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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。
指示功率与总功率的比值即为压缩机的效率。
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2.6 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
课件提纲
1 工作原理 2 性能参数 3 结构 4 操作运行
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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。
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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2.4 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。