• 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。
1.1 理论工作循环
• 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。
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1.1 理论工作循环
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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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• 排气温度可以计算校核，T2＝T1(P2/P1)n1/n
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• 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，
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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。
• 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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课件提纲
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工作原理 性能参数 结构 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
• 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。
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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。
• 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。
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前言
• 压缩机按结构型式不同，分类如下：
轴流式
速度型
离心式
混流式
压缩机 回转式 容积型 膜式 往复式 活塞式
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滑片式
螺杆式 转子式
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。
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• 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
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 Q
1st stage 2nd stage
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。 • 采用多级压缩可以节省功的主要原因是进 行中间冷却。如果没有中间冷却，第一级排
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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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在膨胀和压缩过程中，因为气体与气缸壁
往复压缩机Leabharlann 122. 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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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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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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