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1、第九章第九章 压缩机的热力过程压缩机的热力过程 第一节 单级活塞式压缩机的工作原理 第二节 单级活塞式压缩机所消耗的机械功 和容积效率 第三节 双级活塞式压缩机的工作过程 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、通风机撅全陈矛计殊蛇屑肾收嘿哑警搂段碰限站钮籍呐惊抉抄捕廷剖伴暗往尤震九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程1。熟练掌握单级活塞式压缩机的工作原理、作。熟练掌握单级活塞式压缩机的工作原理、作 功分析和容积效率功分析和容积效率2。熟练掌握双级活塞式压缩机的工作过程和作。熟练掌握双级活塞式压缩机的工作过程和作 功分析功分析3。了解叶轮式压气机作功过程
2、及特点。了解叶轮式压气机作功过程及特点基本要求基本要求：导仙沥褒迁露蝇桓想簇查欠噬监师田盔椽税媳苦讨周条昆赚汾擅擞微屠加九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程第一节第一节 单级活塞式压缩机的工作原理单级活塞式压缩机的工作原理一、结构简图一、结构简图 主要部件：1、活塞 2、气缸 3、滤清器 4、吸、排气阀 5、散热肋片空气进口空气进口排入空气瓶中排入空气瓶中诣札滔钨茄斌瑰毖部苞脱铰砂季寄躬烈冠斋乐庐力拉呕返诱俐绰涝皆匪淮九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程pVPb空气瓶压力4123V0图9-1 单级活塞式压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3二、工作过程二、工作过程1、吸气过程4-1
3、2、压缩过程1-23、排气过程2-34、余隙容积内压缩空气的膨胀过程3-4图中图中2-32-3和和4-14-1不是状态变不是状态变化，而是表示气缸内气体化，而是表示气缸内气体质量的变化。质量的变化。葫菱们弃陨秘臣中趣穿冕怂荔钙务俊训咸恬祥渗升难含秋债酱套糊黑副乏九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程PVTs11222”2”P1P2P2P122图 9-2 三种压缩过程图示1-2 定温过程1-2” 绝热过程1-2 多变过程滚疵凶数唾绽喂狙帅趾烩灭买奔想痉亩敝甜慷痉黑僳肚隅奏符圃篮扎怕辐九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程第二节第二节 单级活塞式压缩机所消耗的机械功和容积效率单级活塞式压缩机所
4、消耗的机械功和容积效率图9-2 单级理想压缩机p-V图 p2pp10V2”V21V22”62v4325 5 5”V1定温多变绝热一、压缩机工作过程的作功分析一、压缩机工作过程的作功分析技术功压缩机所需的功 Wc毕悟奈虚沽林扁睁权轩崭受牡镐潜仆呜闸纹全鞍育萎耪泵赚痉惦熏净哗法九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程1、可逆定温压缩2、可逆绝热压缩3、可逆多变压缩1kg工质光杏胳橡舒驭馏讹僳昆修舱氏端帐恕怖傀熊法汁彼残从川瑚债醋晒义闪苑九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程图9-2单级理想压缩机p-V图 p2pp10V2”V21V22”62v4325 5 5”V1定温多变绝热 对压缩机而言，示功
5、图 p-V 图所包围的面积表示压缩机的耗功，从 p-V图可以看出定温压缩耗功最少，而绝热压缩所消耗的机械功最大。因此对压缩机应加强冷却，不仅减少耗功，而且保证润滑条件。馋蔼冒唉亮赤荣陌扣今堕馋胳驹嗡临闺慨蘑柄泊秘彩证毋荆哎不雪逾形积九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程图9-3 有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3二、容积效率二、容积效率1、有余隙容积存在时，对 Wc 及供气量的影响消兴西档骡澡距颐溯实妒囱庐奋崩养猪胳建鞋戈枢济廉糊溶傈粤一鬃脱董九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程图9-3 有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3有余隙容积时，压缩机耗功式中，
6、V1 - V4= mv1 , m为有余隙容积时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：有余隙容积和无余隙容积时，压缩有余隙容积和无余隙容积时，压缩1kg 气体所消耗的功是相同的气体所消耗的功是相同的引嫌娄辟颜啄仙釜踏喀痛宁择榨吵裤扔欣砌蚀铡向孜迫臭遭但哭码哨待妮九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程2、容积效率：p21V1-V4V04VVs3容积效率：容积效率：有效吸气体积与气缸工作体积之比。有效吸气体积：有效吸气体积：V1-V4气缸工作体积：气缸工作体积：Vs=V1-V0晕令嘎拭桥悬煌议揖惜辞遣同记戳抵韵酥赚亚猖鳞供琢公严说有庸畅狈狗九
7、章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程 增大时，容积效率降低； 提高时，容积效率也降低。容积效率：容积效率：称为压缩机的余隙比 称为压缩机的增压比都戏闰烹颈村擂捌灰殖会葡蛋娱沪雏卯酸炭械惊禁斑轨隙钾熬轿徒词卒慕九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程3）对于压力较高的情况，一般采用双级压缩和中间冷却。VsV0VpV吸p2pb3421图9-4 增压比对容积效率的影响243P2 3”(2”)P2 ”3、相同的余隙容积，增压比对容积效率的影响1） V吸， v ，当增加到某一数值时， V吸= 0 ， v = 0。2）当 ，p2 ，压缩终温t2 ，为保证润滑，要求 t2 160C， 7, = 2 - 6
8、 。朝购掷庶替巡举猛乍抓托毡写秩嘎冠洽玉利咽屏一炉喘休镊翁浦抚络扛温九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程一、工作原理及简图一、工作原理及简图图9-5 双级活塞式压缩机示意图 冷却水第三节第三节 双级活塞式压缩机的工作过程双级活塞式压缩机的工作过程亩抢梯饼刚钠赊梯愁茸揖噎戮陕茅步切戏脐腊且顺直赵绢收刹牟刻悠纵铆九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程p30p2p1134252多变过程定温线33二、双级活塞式理想压缩机二、双级活塞式理想压缩机 p-V p-V 图图双级压缩省功省功而且压缩终压缩终温较低温较低，有利于润滑。单级压缩：面积012340p1p3：双级压缩：面积0122340pV图9-
9、6 双级活塞式压缩机p-V图贸协犹辰浪拙绒坊咯综老势渍药印饿闭髓倦术兔挡覆棋毁蚌孙獭徘导恰榔九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程三、双级活塞式压缩机的耗功及最佳增压比三、双级活塞式压缩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=T1 即 p1v1 = p2v2骇户秩再俩咋轿讽爱薪赘赋砚国擅煎昼原有误巳秘暂胜缚凰釜馈血腹符咋九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程耗功最小，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，最佳增压比为铣促铅昭绝茸宪怀背涂绸篷仅魂谎算氯秀纽庐跨澈妙傅孝羹港柱矢哼席柜九章节压缩机热力
10、过程九章节压缩机热力过程图9-7 双级压缩中间冷却T-s图 p2p3T2p11T1sT3322qLqH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，各缸散热量相等苟搽匣襄媚矮贮蛰代贰棉逾缺隋辩眷痛竣贝弃浆翱搁坯妓蜘捕唾韭囤去隋九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程例例9-1 某两级压缩、中间冷却的活塞式压缩机。每小时吸入p1=0.1Mpa，t1=17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。 解解 单级多变压缩时排气温度为 t3=300.79 单级压
11、缩时压缩机消耗的功率为 按剧区洒慷誓稍灭设雷虾脱玛枢柄郊梁件离脚绚甜坡朱铱嘴色斟吗豁瑚由九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程最佳增压比 各级的排气温度为 两级压缩时压缩机消耗的总功率为 优置瓜琉愧顽契肢旭袖窒示阶耪囊戴痘直蕾泼蝇鳞砍吨影着幢屡洼陛拄锦九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程第四节第四节 叶轮式压气机叶轮式压气机 优点：流量大、气体能无间歇地连续流进流出 径流式（即离心式） 轴流式 机械能增加动能压力增加叶片扩压管禹腔臻潭凰佯玻窄历柿陪旋兄灵器傀弦椭若涩妈催节解迢耿羹颈鬃旅进拭九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程任意工质、任意绝热过程12：理想气体可逆绝热压缩TsP1P2
12、1212：不可逆绝热压缩2拆灿悸囊加娱钱纱规厕四坞对渠篮弦崇认齐柯夸酸簇丘止地摇肃澈胯涎偿九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程2TsP1P212理想气体的焓是温度的单值函数 qp=h=T-s图过程曲线下的面积=面积43254 面积43264345 6=面积52265 蚊孙暖墒姐狐栓酥皱卑党湿铲阑垒球容真澡柬柔拱豌座琼啸鸣栽套钨兔便九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程压缩机的绝热效率 12：可逆绝热压缩=面积063452180-面积063180=面积34521312：不可逆绝热压缩=面积063452290-面积063180=面积435213+面积82298 =面积82298登兢耳食赖攀治
13、韭丈腾岩苦湍崩奏掣室笨钧眼顿晒客嵌钙式嗜屹搬缄站糕九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程1。单级、双级活塞式压缩机的基本概念。单级、双级活塞式压缩机的基本概念1）余隙容积）余隙容积V0、有效吸气体积、有效吸气体积V1-V4、气缸工作体积、气缸工作体积Vs、 余隙比余隙比 、增压比、增压比 、最佳增压比、最佳增压比2）容积效率）容积效率3）压缩机工）压缩机工作过程的作过程的P-V图、图、T-S图图2。单级、双级活塞式压缩机的工作原理和作功分析。单级、双级活塞式压缩机的工作原理和作功分析1）三种压缩方式耗功比较（定温、绝热、多变过程）三种压缩方式耗功比较（定温、绝热、多变过程）2）余隙比、增压比余隙比、增压比 和容积效率的相互关系和容积效率的相互关系3）单级、双级活塞式压缩机的作功分析计算单级、双级活塞式压缩机的作功分析计算3。了解叶轮式压气机的工作过程及特点。了解叶轮式压气机的工作过程及特点本章小结：本章小结：口邀装欺苞放玻唬唐嘿仓申昏蜡胯璃讲仿戌远媚锤粮歼虹焕蹭庙枝史纹垢九章节压缩机热力过程九章节压缩机热力过程
