活塞式压缩机课程设计说明书

活动策划绩效考核表 页脚内容1 合肥工业大学过程装备与控制工程专业 过程流体机械课程设计

设 计 题 目 4L-20/8 活塞式压缩机设计 学 院 名 称 专 业(班 级) 姓 名(学 号) 指 导 教 师 活动策划绩效考核表

页脚内容2 目录 第一章 概述 ............................................................... 3 1.1压缩机的分类[2] .......................................................... 3 1.2 压缩机的基本结构[2] ..................................................... 4 1.3 活塞式压缩机的工作原理 ................................................. 5 1.4 活塞式压缩机设计的基本原则 ............................................. 5 1.5 活塞式压缩机的应用 ..................................................... 5

第二章 设计计算 ............................................................ 7 2.1 设计参数 ............................................................... 7 2.2 计算任务 ............................................................... 7 2.3 设计计算 ............................................................... 7 2.3.1 压缩机设计计算 ..................................................... 7 2.3.2 皮带传动设计计算 .................................................. 10

第三章 结构设计 ........................................................... 13 3.1 气缸 .................................................................. 13 3.2 气阀 .................................................................. 14 3.3 活塞 .................................................................. 14 3.4 活塞环 ................................................................ 14 3.5 填料 .................................................................. 14

参考文献: ............................................................... 15 活动策划绩效考核表

页脚内容3 第一章 概述

1.1压缩机的分类[2] 1.1.1 按工作原理分类 按工作原理,压缩机可分为“容积式”和“动力式”两大类。 容积式压缩机直接对一可变容积工作腔中的气体进行压缩,使该部分气体的容积缩小、压力提高,其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。容积式压缩机工作的理论基础是反映气体基本状态参数P、V、T关系的气体状态方程。 动力式压缩机首先使气体流动速度提高,即增加气体分子的动能,然后使气流速度有序降低,使动能转化为压力能,与此同时气体容积也相应减小,其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。动力式压缩机工作的理论基础是反映流体静压与动能守恒关系的流体力学伯努利方程. 1.1.2 按排气压力分类 见表1,按排气压力分类时,压缩机的进气压力为大气压力或小于0.2MPa。对于进气压力高于0.2MPa的压缩机,特称为“增压压缩机”

1.1.3 按压缩级数分类 在容积式压缩机中,每经过一次工作腔压缩后,气体便进入冷却器中进行一次冷却,这称为一级。而在动力式压缩机中,往往经过两次或两次以上叶轮压缩后,才进人冷却器进行冷却,把每进行一次冷却的数个压缩“级”合称为一个“段”。 单级压缩机——气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩; 两级压缩机——气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩; 多级压缩机一一气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩,相应通过几次便是几级压缩机。 1.1.4 按功率大小分类 压缩机按功率大小分类见表1—2。 活动策划绩效考核表 页脚内容4 1.1.5 压缩机分类及命名 压缩机按结构或工作特征分类和命名见表1—3。

1.2 压缩机的基本结构[2] 其组成大致可以分为三个部分: (1)工作腔部分 工作腔部分是直接处理气体的部分,包括汽缸、活塞、气阀等,构成有进、出通道的封闭空间。活塞杆穿出工作腔端板的部位设有填料,用以密封问隙,活塞上设置的活塞环也是起密封作用的。 (2)传动部分 传动部分把电动机的旋转运动转化为活塞的往复运动,包括曲轴、连杆、十字头等,往复运动的活塞通过活塞杆与十字头连接。 (3)机身部分 机身部分是用来支承(或连接)汽缸部分与传动部分的零部件,包括机身(或称曲轴箱)、中体、中问接筒等,其上还可能安装有其他附属设备。 活动策划绩效考核表 页脚内容5 1.3 活塞式压缩机的工作原理 (1)膨胀过程 当活塞向左边移动时,缸的容积增大,压力下降,原先残留在气缸中的余气不断膨胀。 (2)吸入过程 当压力降到稍小于进气管中的气体压力时,进气管中的气体便推开吸入气阀进入气缸。随着活塞向左移动,气体继续进入缸内,直到活塞移至左边的末端(又称左死点)为止。 (3)压缩过程 活塞从下止点向上运动,吸、排气阀处于关闭状态,气体在密闭的气缸中被压缩,由于气缸容积逐渐缩小,则压力、温度逐渐升高至气缸内气体压力与排气压力相等。压缩过程一般被看作是等熵过程。 (4)排气过程 活塞继续向上移动,致使气缸内的气体压力大于排气压力,则排气阀开启,气缸内的气体在活塞的推动下等压排出气缸进入排气管道,直至活塞运动到上止点。此时由于排气阀弹簧力和阀片本身重力的作用,排气阀关闭排气结束。 至此,压缩机完成了一个由膨胀,吸气,压缩和排气四个过程组成的工作循环。此后,活塞又向下运动,重复上述四个过程,如此周而复始地进行循环。这就是活塞式压缩机的工作原理。

1.4 活塞式压缩机设计的基本原则 (1)满足用户提出的排气量、排气压力以及有关使用条件的要求; (2)有足够长的使用寿命(压缩机需要大修被迫停车的次数); (3)有良好的运转经济性; (4)有良好的动力平衡性; (5)维护检修方便; (6)尽可能采用新结构; (7)制造工艺性良好; (8)机器尺寸小。

1.5 活塞式压缩机的应用 压缩机的用途极为广泛,遍布工农业、交通运输、国防甚至生活的各个领域。按照气体被压缩的目的,大致可区分为如下四类。 活动策划绩效考核表 页脚内容6 (1)动力用压缩机 利用压缩空气驱动各种工具和器械已经应用得非常广泛,如风镐、风钻、气力扳手、造型机、车辆制动、仪表控制等。纺织工业中利用压缩空气吹送纬线以替代梭子,食品和制药工业用压缩空气搅拌浆液,中大型发动机用压缩空气启动,高压空气爆破采煤,鱼雷发射,潜艇沉浮等。这些场合均需用到不同压力的压缩空气,具有安全、可靠、方便、洁净等优点。 (2)化工工艺用压缩机 在化学工业中将气体压力提高有利于化学反应的进行,提高反应速度和产率,并可相应减小设备尺寸,降低工程造价。如化肥生产中的合成氨工艺要使氢气和氮气在15~IOOMPa的压力下反应,尿素生产需要在21MPa下使二氧化碳和氨发生化学反应,而由乙烯聚合生产塑料的工艺则需要高达280MPa的工作压力,石油加氢精炼则需要7~32MPa的压力。 (3)制冷和气体分离用压缩机 制冷设备中需要提高制冷剂的压力,以将其冷却成液态,这需要压缩机提供约1.5~12MPa的压力。在气体分离工业(如空分),需要用压缩机先将混合气体提高压力,然后进行冷却和膨胀降温并变成液态,最后利用不同组分沸点差将其蒸发分离。 (4)气体输送用压缩机 气体输送有管道输送和装瓶输送两种方式。气量大时由管道输送,此时压缩气体的目的是提高气体压力以克服流动过程中的管道阻力,并使较小的管径输送尽可能多的气体,如天然气的管道输送需要1~1OMPa的压力。气量小时用容器装运,因容器一般体积有限,所以为装运更多的气体,往往将充气压力定得高一些,如天然气汽车加气子站气体转运槽车的运输压力是20MPa,而燃料电池汽车车载氢气瓶的充装压力是35~70MPa。

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活塞设计课程设计

活塞设计课程设计

活塞设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过活塞设计的学习,让学生掌握活塞的基本结构、工作原理和设计方法。

具体目标如下:1.了解活塞的定义、分类和应用领域。

2.掌握活塞的材料选择、形状设计和尺寸计算。

3.理解活塞在发动机中的工作原理和作用。

4.能够分析活塞的结构和性能要求,进行合理的设计。

5.能够运用相关软件或工具进行活塞的绘制和模拟。

6.能够进行活塞的实验操作,观察和分析实验结果。

情感态度价值观目标:1.培养学生对机械工程的兴趣和热情,提高学生对活塞设计的认识和重视。

2.培养学生团队合作和解决问题的能力,使学生在活塞设计过程中能够积极思考和创新。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个方面:1.活塞的基本概念和分类:介绍活塞的定义、特点和应用领域,分析不同类型的活塞及其应用场景。

2.活塞的材料选择:讲解活塞材料的性能要求,介绍常用活塞材料的特点和选择依据。

3.活塞的结构设计:教授活塞的形状设计、尺寸计算和强度分析,引导学生进行活塞结构的设计和实践。

4.活塞的工作原理和作用:解析活塞在发动机中的工作过程,阐述活塞在动力传递和燃烧过程中的作用。

5.活塞的实验和测试:安排活塞实验操作,让学生通过实验观察和分析活塞的性能和工作效果。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:通过教师的讲解,传授活塞设计的基本知识和原理。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享活塞设计的思路和经验,促进学生之间的交流和合作。

3.案例分析法:分析具体的活塞设计案例,使学生能够将理论知识应用到实际问题中。

4.实验法:安排活塞实验操作,让学生通过实际操作观察和分析活塞的性能和工作效果。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的活塞设计教材,作为学生学习的主要参考资料。

2.参考书:提供相关的活塞设计参考书籍,丰富学生的知识储备。

压缩机课程设计

压缩机课程设计

压缩机课程设计学号:班级:姓名:专业:指导老师:二零一三年七月课程设计题目已知参数:设计任务:对活塞压缩机进行热力和动力计算。

热力计算一、 设计原始数据: 排气量:min /1530m Q =进气压力:Ps=0.5MPa(绝对压力) 进气温度:ts=293K排气压力:Pd=6.9MPa(绝对压力) 二、 热力计算: 1、计算总压力比: 2、压力比的分配: 3、计算容积系数:查《工程热力学》(第四版)沈维道主编,得: 20℃,0.5MPa 时,天然气3195.17015.12451.211===Cv Cp k ;30℃,1.8575MPa 时,天然气35.17015.13471.222===Cv Cp k ; 50℃,6.9MPa 时,天然气46.18231.16706.233===Cv Cp k 。

所以可以大致取值:第Ⅰ级压缩过程,绝热指数34.11=k ; 第Ⅱ级压缩过程,绝热指数46.12=k 。

查《往复活塞压缩机》郁永章主编,P31,表1-2算得: 第Ⅰ级压缩过程,膨胀指数255.11=m ; 第Ⅱ级压缩过程,膨胀指数352.12=m 。

据《往复活塞压缩机》郁永章主编,P29内容可取: 第Ⅰ级压缩过程,相对余隙容积14.01=α; 第Ⅱ级压缩过程,相对余隙容积16.02=α。

由公式: )1(11--=mv εαλ ,得:第Ⅰ级压缩过程,容积系数742.0=v λ; 第Ⅱ级压缩过程,容积系数738.0=v λ。

4、确定压力系数:由于各级因为弹簧力相对气体压力要小的多,压力系数p λ在0.98——1.0之间。

故取:第Ⅰ级压力系数99.01=p λ; 第Ⅱ级压力系数0.12=p λ。

5、确定温度系数:查《往复活塞压缩机》郁永章主编,P32,图1-23.由于所设计的压缩机为水冷式压缩机,且天然气成分多为小绝热指数的多原子气体。

故查表在Ⅰ区中查。

查得: 第Ⅰ级压缩过程,温度系数95.01=T λ; 第Ⅱ级压缩过程,温度系数95.02=T λ。

项目2 活塞式制冷压缩机.

项目2 活塞式制冷压缩机.

(一)连杆的作用
1、连接曲轴和活塞,把曲轴的旋转运动转变 为活塞的往复运动;
2、传递能量:将电动机通过联轴器传递到曲 轴上的能量传递给活塞。
(二)连杆的结构
1、连杆小头 ❖ 与活塞销相连的一端 ❖ 结构为整体式,通常内部都压有衬套 ❖ 小头的润滑方式:
压力润滑:从连杆体内油孔压上来 飞溅润滑:小头上开有存油孔
❖ 机体组 ❖ 传递动力系统 ❖ 输汽系统 ❖ 密封装置 ❖ 润滑系统 ❖ 能量调节装置 ❖ 安全器件 ❖ 单机双级机
2.1.1 机体组
一、作用 二、结构 三、 主要技术要求
一、机体组的作用
❖ 1、支承各主要零部件,并使之保持准确的相 对位置;
❖ 2、组成制冷压缩机的各腔体(吸汽腔、排汽 腔和曲轴箱);
❖ 2、机体应进行时效处理
目的是消除内应力 时效处理包括自然时效和人工时效两种
❖ 3、机体应进行强度及密封性试验
目的是为了确保压缩机出厂后的运行安全
❖ 4、相关几何精度要求:
如书中表4-1所示
❖ 5、装、卸汽缸盖和侧盖时应注意:
1)螺栓呈对称均匀松紧 2)注意保护石棉垫片
❖ 曲轴 ❖ 连杆
❖ 1、带能量调节装置的低压缸套; ❖ 2、不带能量调节装置的低压缸套; ❖ 3、带能量调节装置的高压缸套; ❖ 4、不带能量调节装置的高压缸套; ❖ 5、直接固定在机体上隔板上的汽缸套。
A、带与不带能量调节的区别
❖ 带能量调节的汽缸套上为装转动环和小 顶杆而加设凸缘和挡环槽等结构;
❖ 而不带能量调节的汽缸套上则没有。
(二 ) 气阀组
1、气阀组的作用 2、气阀组的结构 3、气阀组的主要技术指标
2.1 气阀组的作用及分类
气阀是压缩机的重要部件之一。它的正常工作才能保证压 缩机实现吸气、压缩、排气、膨胀四个工作过程。气阀性能的好 坏,直接影 响到压缩机的制冷量和功率消耗。阀片的寿命 是关 系到压缩机连续运转期限的重要因素。

天然气压缩机毕业设计说明书

天然气压缩机毕业设计说明书

本科毕业设计说明书VW-1/18-3.5型天然气压缩机设计(热力与动力计算)VW-1/18—3。

5 NATURA GAS COMPRESSOR DESIGN (CALCULATION OF HEAT AND POWER)学院(部):机械工程学院专业班级:过程装备与控制工程学生姓名指导教师:2011年5 月17 日毕业设计任务书专业、班级姓名日期2009年3月10号1.设计题目:ZW-2.4/4—10型天然气压缩机设计2.(专题):热力与动力计算3.设计原始资料:见参考文献资料4.设计文件:说明书: 1份图纸:装配图1张、零件图1张5. 设计任务下达日期:2011年3月17号6. 设计完成日期:2011年5月17号7。

设计各章节答疑人: 8。

指导教师:李坤9。

系(室)负责人:VW-1/18—3。

5天然气压缩机设计(热力与动力计算)摘要压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械,是一种能量转换工作机。

压缩机应用范围很广,有时也称为通用机械。

自20世纪70年代石油化工大发展之后,形成了与之配套的专用压缩机,如大化肥专用压缩机、乙烯工业用“三机”等。

化工专用压缩机还包括传统的化工用压缩机。

如氯气压缩机、特殊稀有气体压缩机等,随着工业的发展和进步这些压缩机通常对材料、密封、工艺,特别是真实气体的适应性有特殊的要求。

气体压缩机石化生产装置中常用的气体压缩机有离心式气体压缩机和往复式气体压缩机。

多年来,我国压缩机制造业在引进国外技术,消化吸收和自主开发基础上,攻克不少难关,取得重大突破。

例如,催化裂化装置用的主风机和富气压缩机、加氢装置用的循环氢压缩机,乙烯三大压缩机,化肥四大压缩机组等已大量在石化生产中应用[1]。

其中天然气压缩机研究也有了突破性进展.天然气压缩机是气体活塞式压缩机的一种广泛应用于多个领域,如自用或公共充气站、天然气输送站、塑性成型、天然气加气站、特种气体压缩机、天然气、吹扫、机器制造商、石油压缩机,对经济促进作用相当明显。

活塞设计说明书

活塞设计说明书

汽油机活塞设计说明书::一、活塞设计要求活塞是曲柄连杆机构的重要零件,主要功用是承受燃烧气体压力和惯性力,并将燃烧气体压力通过活塞销传给连杆,推动曲轴旋转对外作功。

此外,活塞又是燃烧室的组成部分。

活塞是内燃机中工作条件最严酷的零件。

作用于活塞上的气体压力和惯性力都是周期变化的,燃烧瞬时作用于活塞上的气体压力很高,如增压内燃机的最高燃烧压力可达14—16MPa。

而且活塞还要承受在连杆倾斜位置时侧压力的周期性冲击作用,在气体压力、往复惯性力和侧压力的共同作用下,可能引起活塞变形,活塞销座开裂,活塞侧部磨损等。

由此可见,活塞应有足够的强度和刚度,而且质量要轻。

本次课程设计的目的是设计四冲程汽油机的活塞,根据某些现有发动机的参数,确定活塞直径D=73mm。

二、活塞材料活塞材料常用灰铸铁和铝合金,然而由于铸铁材料密度大,产生的往复惯性力也很大,所以目前只用于大中型、低速柴油机上,故采用铝合金活塞。

为了使活塞拥有较好的热导率、高温强度、可锻性以及较小的热膨胀系数,所以才用铝硅铜合金。

三、活塞的结构设计活塞按部位不同可以分为顶部、头部和裙部。

1.活塞顶部设计活塞顶部形状对于四冲程内燃机取决于燃烧室形状,一般有平顶、凸顶和凹顶,此处选用平顶活塞。

活塞顶的厚度δ是根据强度、刚度及散热条件来确定,在满足强度的条件下δ值尽量取小。

对于铝合金材料的活塞δ值,汽油机为(0.06~0.10)D,柴油机为(0.1~0.2)D。

则:δ=(0.06~0.10)*73=(4.38~7.3)mm取δ=5.00mm2.活塞头部设计2.1设计要求活塞头主要功用是承受气压力,并通过销座把它传给连杆,同时与活塞环一起配合气缸密封工质。

因此,活塞头部的设计要点是:1)保证它具有足够的机械强度与刚度,以免开裂和产生过大变形,因为环槽的变形过大势必影响活塞环的正常工作;2)保证温度不过高,温差小,防止产生过大的热变形和热应力,为活塞环的正常工作创造良好条件,并避免顶部热疲劳开裂;3)尺寸尽可能紧凑,因为一般压缩高度H1缩短1单位,整个发动机高度就可以缩短2~5.1单位,并显著减轻活塞重量。

活塞式压缩机设计电子版 机械工业出版社

活塞式压缩机设计电子版 机械工业出版社

活塞式压缩机设计电子版机械工业出版社活塞式压缩机作为一种重要的机械设备,在工业生产中发挥着不可替代的作用。

它以其高效率、可靠性和稳定运行的特点,广泛应用于空气压缩、制冷、液压传动等领域。

本文将介绍活塞式压缩机的设计原理和关键技术要点,以期为工程师们提供参考和指导。

一、活塞式压缩机的工作原理活塞式压缩机利用活塞在气缸内做从复进动作,将气体吸入气缸并进行压缩,然后将压缩气体排出。

其工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1.吸气过程:活塞从上死点位置运动至下死点位置,气缸内形成一个低压区,气体通过吸入阀门进入气缸。

2.压缩过程:活塞向上运动,将气体压缩,压力逐渐升高。

3.排气过程:当气体压力达到设计值时,排气阀门打开,将压缩气体排出气缸。

4.启动过程:以上三个过程循环进行,直到达到要求的工作压力。

二、活塞式压缩机的设计要点活塞式压缩机的设计涉及到多个关键要点,以下列举几个重要的方面:1. 活塞和气缸的设计合理的活塞和气缸设计是活塞式压缩机能够高效运行的关键。

活塞和气缸的尺寸、形状、材料选择等都会直接影响到压缩机的性能。

应根据具体工作条件和要求,对活塞和气缸进行严格的计算和选型。

2. 阀门系统的设计活塞式压缩机的阀门系统起到控制气体流动的作用,决定了压缩机的吸气和排气过程。

阀门的开合时间、阀门面积、阀门材料等都需要进行综合考虑和设计。

合理设计阀门系统可以提高压缩机的工作效率和可靠性。

3. 曲柄连杆机构的设计曲柄连杆机构是活塞式压缩机的重要传动装置,将活塞的往复直线运动转化为旋转运动。

合理的曲柄连杆机构设计可以确保活塞运动平稳、稳定。

要考虑曲柄连杆机构在高速运动下的动力学特性,进行结构优化,提高传动效率和稳定性。

4. 冷却系统的设计活塞式压缩机在运行过程中会产生大量的热量,需要通过冷却系统进行散热。

冷却系统的设计要考虑到压缩机的散热需求和环境条件,选择合适的冷却介质、冷却方式,并进行合理布局和结构设计,保证压缩机的正常运行温度。

压缩机设计说明书分析

仲恺农业工程学院制冷压缩机课程设计题目:设计一台家用冰箱全封闭往复式制冷压缩机姓名:学号:指导老师: 专业班级: 时间:郑晓鹏201310814138陈姝能源131 2015 年11月目录1、热力计算 (4)1.1设计资料 (4)1.2热力计算压焓图 (4)1.3各工况参数 (4)1.4热力计算相关参数取值及依据 (6)1.5热力计算结果 (7)2、动力计算(往复惯性力计算) (9)2.1、动力计算相关参数取值 (9)2.2 往复惯性力计算 (10)3、压缩机结构剖面图 (12)制冷压缩机课程设计任务书指导老师:陈姝专业能源与动力工程学号201310814138 姓名郑晓鹏设计题目设计一台家用冰箱全封闭往复式制冷压缩机设计要求热力计算和动力计算(计算往复惯性力),绘制结构剖面图计算下表1四种工况表1四种计算工况设计参数表2结构参数活塞采用铸铁,往复质量按圆柱体计算1、热力计算1.1设计资料全封闭小型活塞式压缩机计算工况及结构参数分别见表1和表2。

1.2热力计算压焓图其循环的压焓图如图1所示图1循环压焓图1.3各工况参数依据给定工况参数,查制冷剂R134a的压焓图可得出对应各点的状态参数,并记录在表3至表6中表3 R134a标准工况状态参数表表4 R134a设计工况状态参数表表5 R134a最大压差工况状态参数表表6 R134a最大轴功率工况状态参数表1.4热力计算相关参数取值及依据表7热力计算相关参数取值1.5热力计算结果表8热力计算结果2、动力计算(往复惯性力计算)如上图所示,取活塞在外止点时的位移x为0根据图中所示各兀件的位置关系和数量关系,可计算出相关参数,记录如下表(表9、表10)2.1、动力计算相关参数取值表9动力计算参数取值表10动力计算结果12.2往复惯性力计算曲柄-连杆机构的往复惯性力Fj是活塞组和连杆往复运动部分所产生的往复惯性力之和即一阶往复惯性力和二阶往复惯性力之和,又因往复质量mj等于活塞组质量mp与连杆往复质量mc1之和,故F j =(m p m c1)r ■ (cos) - cos2巧=m jp cos^ m}r ■ cos2 ■- F j1F j2式中Fj1 ——一阶往复惯性力Fj2 ――二阶往复惯性力以每5°为步长,往复惯性力计算结果如下表11:根据上表所计算得到的数据,画出往复惯性力曲线图如下所示3、压缩机结构剖面图根据以上设计数据和计算结果,可知压缩机的相关尺寸如下: 连杆长度:L=57mm;曲柄半径r=11.4mm;活塞直径d=D=38mm; 活塞行程S=22.8mm;活塞长度l=15.2mm;活塞顶部厚a=4mm; 活塞壁厚b=2.5mm; 气缸直径 D=38mm; 结构剖面图见autoCAD 附图Fj1(N) Fj2(N) Fj(N)往复惯性力图角度rO 500 -力性惯00。

毕业设计(论文)-活塞式压缩机设计[管理资料]

1 引言活塞式压缩机设计是专业课程设计的主要方向之一。

活塞式压缩机的主要特点有:压力范围广,效率高,适应性强。

然主要缺点有:外形尺寸和重量较大,需要较大的基础,气流有脉动性和易损零件较多。

综合考虑我们的设计题目主要以排气量小于1m3/min 的微型或小型角度式空气压缩机为主。

用于提供压缩空气的角度式空气压缩机包括V型、W型、S型等结构型式,主要分为单级和两级压缩两大类;润滑方式分:有油润滑、无油润滑;冷却方式主要为风冷;气阀型式主要为舌簧阀。

单级和多级压缩各有优点,有油和无油各有特点,风冷是小型空气压缩机常见的冷却方式,与水冷相比也各有优点。

目前,小型空气压缩机气阀常用舌簧阀,主要是余隙小,气缸利用率高。

空气压缩机的设计原则:(1)满足用户提出的关于排气量、排气压力以及有关使用条件的要求;(2)有足够的使用寿命及使用可靠性;(3)运转的经济性;(4)动力平衡性良好;(5)维护及检修方便;(6)尽可能使用新结构、新技术及新材料;(7)制造工艺性良好;(8)机器轻巧。

以上原则往往彼此之间相矛盾,应根据压缩机的用途,在保证主要要求下,尽量满足其他要求[1]。

活塞式压缩机的发展趋势是:(1)高压、高速、大容量。

在某些化工部门,提高压力可以提高合成效率,因而压缩机的压力在逐渐提高。

高转数、短行程的结构应用降低了机器占地面积和金属消耗量。

(2)提高效率以及延长使用期限。

(3)按产品系列化、通用化、标准化进行生产,以便于产量、质量的提高,且适用于产品变型。

、MPa、MPa、MPa、,MPa、MPa两档为主。

2 总体结构方案设计总体方案设计是整个设计的关键,方案的选择一定要有充分的选择依据。

在理解的基础上,准确表达设计方案的目的。

明了该种结构方案的热力学目的和特点,动力学目的和特点,结构优化设计的目的以及其它需要完善和实现的目标。

2.1 设计参数压缩介质:空气空气相对湿度:以石家庄地区为准吸气压力:大气压排气压力:排气量:≥活塞行程:S=65mm一级进气温度:(10~45)℃2.2 设计要求选取适宜的级数、冷却方式等,确保排气量≥。

毕业设计(论文)-往复活塞式压缩机设计教材

全套设计1 引言空气压缩机是指压缩介质为空气的压缩机,主要作用是为生活、生产提供源源不断地、具有一定压力的压缩空气。

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]。

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、卧式和角度式。

而且角度式又可分为L型、V型、W型、扇形和星型等。

不同形式的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[2]。

空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。

起源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右,因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。

如果系统中某些地方的工作压力要求较低,可以采用减压阀来供气。

空气压缩机的额定排气压力分别为低压(0.7MPa~1.0MPa)、中压(1.0MPa~10MPa)、高压(10MPa~100MPa)和超高压(100MPa以上),可根据实际需求来选择。

常见使用压力一般为0.7~1.25MPa[3]。

空气压缩机应用范围极为广泛,且由资料显示国内需求量呈上升趋势,是中小型工业用压缩机一个庞大的族群。

中、小型微型工业用往复活塞式压缩机有着相同的传动部件基础上变换压缩级数和气缸直径,迅速派生出多品种变形产品的便利条件。

不仅其容积流量、排气压力变化多端,通过适当调整部分零部件材质还可以压缩多种气体,大为扩展服务领域[4]。

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。

过程流体机械课程设计指导书资料

过程流体机械课程设计指导书一、 设计题目4L---20/8 活塞式压缩机设计二、主要设计参数(1) 排气量: 有效排气量 21.5 m 3/min(2) 进气压力: 0.1 MPa(3) 排气压力: 0.8 MPa(4) 轴转速: 400 rpm(5) 行程: 240 mm(6) 气缸数: 一级压缩 1二级压缩 1(7) 气缸直径:一级 420 mm二级 250 mm(8) 轴功率: ≤ 118 KW(9) 电机: 功率 130 KW , 转速 730 rpm , 额定电压 380V(10) 排气温度: ≤ 160 0C(11) 冷却水量: 4吨/小时三、设计计算1、计算任务(1)对实际排气量,排气温度和功率进行复算。

(2)主、从动皮带轮的设计计算。

2、压缩机设计计算(1)结构型式及方案选择根据总压力比ε=8,压缩机的级数取两级比较合适。

本设计为固定式压缩机,为了获得较好的运转平稳性,结构型式采用L 型,而且Ⅰ、Ⅱ级采用双作用气缸。

另外,压缩机采用水冷方式。

(2)容积流量(排气量)的计算1)理论排气量1vn q 、2vn q 的计算vn q =Ln d D n L d D n L D )2(4)(4422222-=⋅-+⋅πππ式中 n ——压缩机转速 rpm 。

图1 容积流量的计算2)实际排气量的计算v vn v q q η⋅=式中 ηV ——容积效率,ηV = λV λP λT λl其中 λV ——容积系数,λV = 1-α(n1ε-1) ,α为相对余隙系数,低压级α=0.1,中压级α=0.11 。

ε为名义压力比,一般单级压力比ε=3~4 。

n 为膨胀指数。

λP ——压力系数,λP =0.95~0.98λT ——温度系数,λT =0.92~0.98λl ——泄漏系数,λl =0.90~0.983)各级行程容积Vs 的计算 Vs =vv n q η (n 为压缩机转速) (3)排气温度计算d T =s T m m 1-ε式中m ——压缩过程指数,一般压缩过程指数取低压级m =(0.95~0.99)k ,中、高压级m = k 。

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