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1、第八章压气机的热力过程 第一节单级活塞式压气机的工作原理第二节单级活塞式压气机所消耗的机械功和容积效率第三节双级活塞式压气机的工作过程第四节叶轮式压气机 工作原理 活塞式 叶轮式和引射式出口压力 压气机 鼓风机 通风机 第一节单级活塞式压气机的工作原理一 结构简图主要部件 1 活塞2 气缸3 滤清器4 吸 排气阀5 散热肋片 二 工作过程 1 吸气过程0 1 2 压缩过程1 2 3 排气过程2 3 三种压缩过程图示 1 2 定温过程 1 2 绝热过程 1 2多变过程 第二节单级活塞式压气机所消耗的机械功和容积效率 压气机所需的功Wc 在数值上等于压缩过程的技术功 技术功 示功图p V图所包围的
2、面积表示压气机的耗功 可以看出定温压缩耗功最少 排温最低 而绝热压缩所消耗的机械功最大 排温最高 因此对压气机应加强冷却 不仅减少耗功 而且保证润滑条件 1 可逆定温压缩 2 可逆绝热压缩 3 可逆多变压缩 1kg工质 从 理想气体的过程 得技术功 即压气机的耗功 公式 二 容积效率 余隙容积clearancevolume产生原因 布置进 排气结构制造公差部件热膨胀 1 有余隙容积存在时 对Wc的影响 式中 V1 V4 m v1 m 为有余隙容积时进入气缸的气体质量 压缩1kg气体所消耗的功为 无余隙容积时 压缩1kg气体所消耗的功为 2 有余隙容积存在时 对供气量 生产量 的影响 容积效率
3、有效吸气容积与气缸工作容积之比 有效吸气容积 V V1 V4 气缸工作容积 Vh V1 Vc 增大时 容积效率降低 提高时 容积效率也降低 容积效率 称为压缩机的余隙比称为压缩机的增压比 对于压力较高的情况 一般采用双级压缩和中间冷却 3 增压比对容积效率的影响 V v 当增加到某一数值时 V 0 v 0 活塞徒劳往返 无压缩气体排出 同时 压缩终温t2 为保证润滑 要求t2 160 C 7 2 6 第三节双级活塞式压气机的工作过程 二 双级活塞式理想压气机p V图 双级压缩省功而且压缩终温较低 有利于润滑 三 双级活塞式压气机的耗功及最佳增压比 压缩1kg气体所消耗的功 最有效的冷却 T2
4、T1即p1v1 p2v2 p2的选择 耗功最小 则两级增压比应相同 这个增压比称为最佳增压比 采用最佳增压比 且有效冷却 则各级耗功相同 每一级均为 m级压缩 最佳增压比为 采用最佳增压比进行双级压缩的优点 1 省功2 各缸负荷均匀3 终温相同 各缸散热量相等 例题 某两级压缩 中间冷却的活塞式压气机 每小时吸入p1 0 1Mpa t1 170c的空气108 5kg 可逆多变压缩到p3 6Mpa 设各级多变指数为1 2 试分析这个装置的工作情况 并与单级多变压缩 n 1 2 至同样增压比时的情况相比较 单级压缩时压气机消耗的功率为 最佳增压比 各级的排气温度为 两级压缩时压气机消耗的总功率为 第四节叶轮式压气机 优点 流量大 气体能无间歇地连续流进流出 离心式压气机中 气流沿轴向进入叶轮 受高速旋转的叶轮推动 依靠离心力的作用而加速 然后在涡壳型流道 相当于扩压管 中降低流速提高压力 叶轮式压气机 转速高 连续吸 排气 运转平稳 排气量大 没有余隙影响 但每级压比不高 由于排量大 运转快 难冷却 可作绝热压缩考虑 三 汽轮机 q 0wt wS 四 泵和压缩机 复习一下第一定律的相关内容 任意工质 任意绝热过程 1 2 理想气体可逆绝热压缩 1 2 不可逆绝热压缩 压气机的绝热效率 作业 第4版 P281习题 1 8
