《课程设计（论文）-校核计算2D12-902-20对称平衡式无油润滑压缩机》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计（论文）-校核计算2D12-902-20对称平衡式无油润滑压缩机（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、东北石油大学本科生课程设计1摘 要本文概述了活塞式压缩机设计计算的基本步骤，详细系统的介绍 2D12-90/2-20 对称平衡型无油润滑压缩机的热力计算和动力计算的基本原理及方法。压缩机的热力计算是以热力学理论为基础，根据气体的压力、容积和温度之间存在的一定关系，结合压缩机具体的工作特性和使用要求进行的。其计算目的是要求得最有利的热力参数和适宜的主要结构尺寸。本次课程设计采用常规热力计算方法亦即设计性热力计算。压缩机的动力计算是以往复压缩机的运动机构即曲柄-连杆机构为主要研究对象，分析曲柄- 连杆机构的运动规律、受力情况以及对压缩机动力性能的影响。其主要内容是计算压缩机中的作用力，分析压缩机的
2、动力平衡性能，确定压缩所需的飞轮矩，解决惯性力和惯性力矩的平衡问题。关键词：压缩机；热力计算；动力计算校核计算 2D1290/2-20 对称平衡式无油润滑压缩机2目 录第 1 章压缩机的热力计算31.1 初步确定压力比及各级名义压力.31.2 初步计算各级排气温度.31.3 计算各级排气系数.41.4 计算各级凝析系数及抽加气系数.61.5 初步计算各级气缸行程积.81.6 确定活塞杆直径.81.7 计算各级气缸直径.101.8 计算气缸直径圆整后的实际行程容积、各级名义压力及压力比101.9 按修正后的名义压力考虑压力损失后计算缸内实际压力.121.10 根据实际压力比，计算各级实际排气温度
3、.131.11 计算缸内虽大实际气体力并核算活塞杆直径.141.12 复算排气量.151.13 计算功率并选取电机.161.14 热力计算结果数东北石油大学本科生课程设计3据.17第 2 章压缩机的动力计算.192.1 运动计算.202.2 气体力计算.202.3 往复惯性力计算.212.4 往复摩擦力与旋转摩擦力计算.222.5 综合活塞力计算及综合活塞力图的绘制.232.6 切向力的计算及切向力图的绘制.242.7 作幅度面积向量图.252.8 飞轮矩的计算.262.9 分析本压缩机动力平衡性能.26第 3 章计算结果分析.29参考文献.30附录.31校核计算 2D1290/2-20 对称
4、平衡式无油润滑压缩机4第 1 章压缩机的热力计算1.1 初步确定压力比及各级名义压力1.1.1 按等压力比分配原则确定各级压力比(1-1)zzIkp12两级压缩总压力比 73.012取 64.1.1.2 各级名义进、排气压力如下， (1-2)kkp12 kp2)1(表 1-1 各级名义进、排气压力（MPa ）级次 名义吸气压力P 1 名义排气压力P 2 0.3 0.79 0.79 2.11.2 初步计算各级排气温度按绝热过程考虑，各级排气温度可用下式求解：（1-3）kT12介质是空气，k =1.4。计算结果如表 1-2 示。计算结果表明排气温度 T2 160，在允许使用范围内。东北石油大学本科
5、生课程设计5表 1-2 各级名义排气温度名义吸气温度 计算参数 名义排气温度级次 CKKk1CK 40 313 2.646 1.4 1.320 140 413 40 313 2.646 1.4 1.320 140 4131.3 计算各级排气系数因为压缩机工作压力不高，介质为石油气，全部计算可按理想气体处理。由排气系数计算公式：（1-4）lTpv分别求各级的排气系数。1.3.1 计算容积系数 V（1-5）)1(m其中，多变膨胀指数 m 的计算按表 1-3 得：表 1-3 按等熵指数确定气缸膨胀过程等端点指数进气压力10 5Pa 任意 k 值时 K=1.40 时1.5 m=1+0.5(k 1) 1
6、.201.54.0 m=1+0.62(k 1) 1.254.010 m=1+0.75(k 1) 1.301030 m=1+0.88(k 1) 1.3530 m=k 1.40校核计算 2D1290/2-20 对称平衡式无油润滑压缩机6I 级多变膨胀指数 m =1.25II 级多变膨胀指数 m =1.30则各级容积系数为： 11.25()0.(64)0.82IIIv.364IIIm1.3.2 压力系数 的选择p考虑到用环状阀，气阀弹簧力中等，吸气管中压力波动不大，两级压力差也不大，可选取 =0.97, =0.99（选择范围：级 0.950.98；多级pp0.981.0）1.3.3 温度系数 的选取
7、T考虑到压缩比不大，气缸有较好的水冷却，气缸尺寸及转速中等，从图II-1-6 查得 T在0.935 0.975范围内，可选取 T =T =0.96。1.3.4 泄漏系数 1的计算:(1-6)vil1由于无油润滑压缩机的取值范围在0.85-0.95，且介质为空气粘度低易泄漏以下相对泄漏值 取上限，用相对漏损法计算 ：vi l（1） 考虑气阀成批生产，质量可靠，阀弹簧力中等，选取气阀相对泄（气阀不严密或延迟关闭的泄漏 ）。04. 04.1（2） 活塞均为双作用，无油润滑，缸径中等，压力不高。选活塞环相对泄漏值, （双作用气缸活塞环的泄漏 ）。1.vr 15.r 5.3.r（3） 因无油润滑，压力不
8、高，选取填料相对泄漏值Vp =0.0016，Vp =0.0024（经验范围 ）。01.-5.p由于填料为外泄漏，需要在第I级内补足，所以第级相对泄漏中也包含第级填料的外泄漏量在内，泄漏系数的计算列入表1-4。东北石油大学本科生课程设计7表1-4 泄漏系数的计算相对泄露值泄漏部位级 级气阀 0.040.04活塞环vrr 0.0140.015填料p 0.00160.0024总相对泄露 0.058 0.0574泄露系数 vil10.945 0.9461.3.5 各级排气系数计算结果列入表1-5表1-5 各级排气系数计算结果级数 VpTl lTpv 0.8822 0.97 0.96 0.945 0.7
9、763 0.8664 0.99 0.96 0.946 0.77901.4 计算各级凝析系数及抽加气系数1.4.1 计算各级凝析系数校核计算 2D1290/2-20 对称平衡式无油润滑压缩机81.4.1.1计算在级间冷却器中有无水分凝析出来查表 1-6 得水在 40和 40时的饱和蒸汽压kPa（40）375.PbI表1-6 饱和水蒸汽的压力与密度温度t 饱和蒸汽压 kPabP密度 stkg/m3温度 t 饱和蒸汽压 kPabP密度 stkg/m30 0.611 0.00485 31 4.491 0.032051 0.656 0.00519 32 4.753 0.033812 0.705 0.00
10、556 33 5.029 0.035653 0.757 0.00595 34 5.318 0.037584 0.813 0.00636 35 5.622 0.039605 0.872 0.00680 36 5.940 0.041726 0.935 0.00726 37 6.274 0.043937 1.000 0.00775 38 6.624 0.046238 1.069 0.00827 39 6.991 0.048649 1.147 0.00882 40 7.375 0.0511510 1.227 0.00940 41 7.777 0.0537611 1.312 0.01001 42 8.1
11、98 0.0564912 1.401 0.01066 43 8.638 0.0593513 1.497 0.01134 44 9.100 0.0623414 1.598 0.01206 45 9.582 0.0654515 1.704 0.01282 46 10.085 0.0686816 1.817 0.01363 47 10.612 0.0720517 1.937 0.01447 48 11.162 0.0755718 2.062 0.01536 49 11.736 0.0792319 2.196 0.01630 50 12.335 0.0830020 2.337 0.01729 51 1
12、2.961 0.0869621 2.485 0.01833 52 13.613 0.0910722 2.642 0.01942 53 14.293 0.0953523 2.808 0.02057 54 15.002 0.0998024 2.982 0.02177 55 15.741 0.104425 3.167 0.02304 56 16.510 0.109226 3.360 0.02437 57 17.312 0.114227 3.564 0.02576 58 18.146 0.119328 3.779 0.02722 59 19.021 0.124729 4.004 0.02875 60
13、19.917 0.130230 4.241 0.03036东北石油大学本科生课程设计9而级进气的相对湿度由已知可得则 kPa375.98.157.23.801 bIbI Pkap 所以在级间冷却器中必然有水分凝析出来，这时 .0。1（2） 计算各级凝析系数 1(1-7) 11-ppb 11-b 39.705.-9.73=0.98461.4.2 抽加气系数 0因级间无抽气，无加气，故 101.5 初步计算各级气缸行程容积(1-8)nVVdohI m3190.21.7635dhu(1-9)nVTpdh 110V .9846.39075=0.0864m31.6 确定活塞杆直径为了计算双作用气缸缸径，必须首先确定活塞杆直径，但活塞杆直径要根据最大气体力来确定，而气体力又需根据活塞面积（气缸直径）来计算，他们是互相制约的。因此需先估算压缩机中可能出现的最大气体力，按附表2 中的数据初校核计算 2D1290/2-20 对称平衡式无油润滑压缩机10步确定活塞杆的直径。再根据相关公式确定气缸直径和最大气体力，然后校核活塞杆直径是否满足要求。1.6.1 计算任一级活塞总的工作面积，（Z同一级汽缸数） （1-10
