往復式壓縮機綜合研究報告院系:機械與汽車工程學院班級:過控11—2學號:201101041069姓名:李哲指導老師:高立營成績:

一往復式壓縮機綜合研究報告1、概述目前往復式壓縮機發(fā)展方向是：大容量、高壓力、結構緊湊、能耗少、噪聲低、效率高、可靠性高、排氣凈化能力強；普遍采用撬裝無基礎、全罩低噪聲設計，大大節(jié)約安裝、基礎和調試費用；不斷開發(fā)變工況條件下運行的新型氣閥，氣閥壽命大大提高；在產(chǎn)品設計上，應用壓縮機熱力學、動力學計算軟件和壓縮機工作過程模擬軟件等，提高了計算準確度,通過綜合模擬模型預測壓縮機在實際工況下的性能參數(shù)，以提高新產(chǎn)品開發(fā)的成功率。壓縮機產(chǎn)品機電一體化得到強化，采用計算機自動控制,自動顯示各項運行參數(shù)，實現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運行狀態(tài)，優(yōu)化聯(lián)機運行、運行參數(shù)異常顯示、報警與保護;產(chǎn)品設計重視工業(yè)設計和環(huán)境保護，壓縮機外型美觀，更加符合環(huán)保要求。國內可以生產(chǎn)石化行業(yè)需要的往復式壓縮機的廠家主要有沈陽氣體壓縮機廠、上海壓縮機廠、無錫壓縮機廠等.經(jīng)過20年的發(fā)展，國內已形成L、D、DZ、H、M等等數(shù)十個壓縮機系列、數(shù)百種產(chǎn)品。國內的中小型壓縮機基本滿足了國內石化行業(yè)的需求，但大型往復壓縮機還不能完全滿足需要。大型機組的研制成功，打破了國外廠商長期壟斷我國煉油化工用往復壓縮機市場的局面，使同種機組的市場價格下降超過50%，標志著中國的往復壓縮機制造能力正向國際先進水平邁進。前國內往復壓縮機技術水平同國外相比，主要差距為基礎理論研究差，產(chǎn)品技術開發(fā)能力低,工藝裝備和試驗手段落后,產(chǎn)品技術起點低，規(guī)格品種、效率、制造質量和可靠性還有相當差距，技術含量高和特殊要求的產(chǎn)品滿足不了國內需要.往復式壓縮機是化肥、石油化工、礦山、機械制造、制冷等許多工業(yè)部門廣泛應用的機器之一.往復式壓縮機是利用活塞在氣缸內往復運動來壓縮氣體，以提高氣體壓力并輸送具有一定壓力氣體的機械。往復式壓縮機具有適用壓力范圍廣、效率高、適用性較強等優(yōu)點。

與國外往復式壓縮機技術水平相比,我國的主要差距為基礎理論研究差，產(chǎn)品技術開發(fā)能力低，工藝裝備和實驗手段落后，產(chǎn)品技術起點低，規(guī)格品種、效率、制造質量可靠性差。另外，技術含量高和特殊要求的產(chǎn)品還滿足不了國內需求。往復式壓縮機一直受著低轉速、長行程的困擾.但是，在氣閥技術、氣流脈動、振動和噪聲、摩擦與潤滑、新工藝與新材料的應用等多個研究方向獲取了較大的進展?！笆晃?期間，壓縮機行業(yè)重點發(fā)展的關鍵產(chǎn)品是特大型往復壓縮機組。特大型往復壓縮機組是大型石化項目的關鍵設備，也是一個國家壓縮機技術水平高低的集中體現(xiàn).高壓及大型往復活塞式壓縮機新品種的開發(fā)，帶動了行業(yè)骨干企業(yè)各自主要產(chǎn)品系列的拓展改進,壓縮機性能參數(shù)覆蓋領域更加寬泛，可靠性進一步提高.在特種壓縮機的開發(fā)與改進方面也取得了重要的進步。我國重大產(chǎn)業(yè)領域、國防、尖端科技領域用壓縮機的技術水準接近國際水準，如高壓大型往復活塞式壓縮機、隔膜壓縮機的全面設計技術，總體接近國際水準。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國大型往復壓縮機制造技術得到很大的提升，國內產(chǎn)品在穩(wěn)定質量的基礎上正向特大型化、集成化和智能化方面發(fā)展.壓縮機的分類按活塞的壓縮動作可分為1）單作用壓縮機：氣體只在活塞的一側進行壓縮又稱單動壓縮機。2)雙作用壓縮機：氣體在活塞的兩側均能進行壓縮又稱復動或多動壓縮機.3）多缸單作用壓縮機：利用活塞的一面進行壓縮，而有多個氣缸的壓縮機.4)多缸雙作用壓縮機：利用活塞的兩面進行壓縮，而有多個氣缸的壓縮機。按結構形式分類可分為立式、臥式、角度式、對稱平衡型和對制式等。一般立式用于中小型;臥式用于小型高壓；角度式用于中小型；對稱平衡型使用普遍，特別使用于大中型往復式壓縮機;對制式主要用于超高壓壓縮機.如：6M40—490/25。5-BX(或BX6M40-490/25.5）為6列氣缸,M型對稱平衡型，活塞力為40噸力,打氣量為490m3/min，排氣壓力為25。5kgf/cm2(2。55MPa）國內往復式壓縮機通用結構代號的含義如下:立式－Z.臥式－P，角度式－L、S,星型－T、V、W、X,對稱平衡型－H、M、D，對制式－DZ。工作原理活塞式壓縮機屬于最早的壓縮機設計之一，但它仍然是最通用和非常高效的一種壓縮機.活塞式壓縮機通過連桿和曲軸使活塞在氣缸內向前運動。如果只用活塞的一側進行壓縮,則稱為單動式.如果活塞的上、下兩側都用，則稱為雙動式。

當活塞式壓縮機的曲軸旋轉時，通過連桿的傳動,活塞便做往復運動，由氣缸內壁、氣缸蓋和活塞頂面所構成的工作容積則會發(fā)生周期性變化?；钊綁嚎s機的活塞從氣缸蓋處開始運動時,氣缸內的工作容積逐漸增大，這時,氣體即沿著進氣管,推開進氣閥而進入氣缸，直到工作容積變到最大時為止，進氣閥關閉;

活塞式壓縮機的活塞反向運動時，氣缸內工作容積縮小，氣體壓力升高，當氣缸內壓力達到并略高于排氣壓力時,排氣閥打開，氣體排出氣缸,直到活塞運動到極限位置為止，排氣閥關閉。當活塞式壓縮機的活塞再次反向運動時，上述過程重復出現(xiàn)。

總之，活塞式壓縮機的曲軸旋轉一周,活塞往復一次，氣缸內相繼實現(xiàn)進氣、壓縮、排氣的過程,即完成一個工作循環(huán)。壓縮機結構及各部分作用壓縮機主要由機體、曲軸、連桿、活塞組、閥門、軸封、油泵、能量調節(jié)裝置、潤滑油系統(tǒng)、進出口緩沖罐/氣液分離器等部件組成。機體包括機身、機座、曲軸箱等部件。機體一般采用高強度灰鑄鐵（HT20-40）鑄成一個整體，是支承氣缸套、曲軸連桿機構及其它所有零部件重量并保證各零部件之間具有正確的相對位置的本體。（2）氣缸是活塞式壓縮機中組成壓縮容積的主要部分。氣缸與活塞配合完成氣體的逐級壓縮，它要承受氣體的壓力，活塞在其中往復運動，氣缸應有良好的工作表面以利于潤滑并應耐磨，為了散發(fā)氣體被壓縮時產(chǎn)生的熱量以及摩擦生熱，氣缸應有良好的冷卻，通常在氣缸中設置冷卻水夾套。（3）氣閥是壓縮機的一個重要部件，屬于易損件。它的質量及工作的好壞直接影響壓縮機的輸氣量、功率損耗和運轉的可靠性。（4）活塞與氣缸構成了壓縮容積，活塞必須有良好的密封性，有足夠的輕度和剛度，重量輕,制造工藝好。要求活塞和活塞桿的連接和定位可靠,活塞桿表面硬度高、耐磨、光潔度高。(5）通常填料密封采用石墨制徑向浮動和自定中心的迷宮密封環(huán)（無油潤滑)，密封環(huán)裝在不銹鋼密封腔內，下端裝有漏氣收集腔，將泄漏氣送回一級的吸入口。（6）曲軸是往復式壓縮機的主要部件之一,傳遞著壓縮機的全部功率。其主要作用是將電動機的旋轉運動通過連桿改變?yōu)榛钊耐鶑椭本€運動。（7)連桿是曲軸與活塞間的連接件,它將曲軸的回轉運動轉化為活塞的往復運動，并把動力傳遞給活塞對氣體做功。(8）十字頭是連接作搖擺運動的連桿與作往復運動的活塞桿的構件，具有導向作用。（9)塞壓縮機中，在零件相互滑動的部件，如活塞環(huán)與氣缸、填料與活塞桿、主軸承、連桿大頭瓦、連接小頭襯套以及十字頭滑道等處，要注入潤滑劑進行潤滑（10）壓縮機進出口緩沖罐/分離器的作用是從壓縮機入口介質中去除冷凝物,防止液體進入氣缸中產(chǎn)生液擊現(xiàn)象。5、壓縮機的特點活塞壓縮機的優(yōu)點:1、活塞壓縮機的適用壓力范圍廣,不論流量大小，均能達到所需壓力2、適應性強，即排氣范圍較廣，且不受壓力高低影響，能適應較廣闊的壓力范圍和制冷量要求3、活塞壓縮機對材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工較容易，造價也較低廉4、活塞壓縮機的裝置系統(tǒng)比較簡單，可維修性強5、熱效率高,單位耗電量少6、技術上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗活塞壓縮機的缺點：1、排氣不連續(xù),造成氣流脈動2、轉速不高,機器大而重3、運轉時有較大的震動4、結構復雜，易損件多，維修量大6、機器準備6.1安裝前的準備6。1.2a、產(chǎn)品出廠合格證；b、產(chǎn)品總圖、主要部件圖、產(chǎn)品使用說明書等.6.1.26。1。36.1.46。2基礎驗收6.2.1按有關土建基礎施工圖及壓縮機產(chǎn)品技術資料,對基礎標高位置進行復測檢查6。2.26。3機身的安裝6。3。1基礎表面應進行鏟麻處理，麻點應分布均勻,深度不宜小于10mm6.3.26。3。3機身安裝宜采用墊鐵安裝，平墊鐵和斜墊鐵的規(guī)格表按表1及圖1選取制作，每組墊鐵不應超過四塊，其中僅允許有一對斜墊鐵。安裝后用0.05mm6。3.46。3。56.3.6基礎平面及地腳螺栓孔清理干凈后,將機身地腳螺栓放入螺栓孔中的隔離套管6。3。77、壓縮機的使用操作過程壓縮機的操作可分為準備、啟動、看管、停車四個階段,其操作規(guī)程見下表（1）

檢查完畢后將排氣閥門全開，然后按下起動按鈕或啟動柴油機，使機器在無負荷狀態(tài)下起動運轉，這樣可以延長空壓機及原動機的壽命。

（2）

檢查運轉方向是否和皮帶防護罩上箭頭指示相同,若不相同，請將三相電機的三條電源線中任意兩條調換即可。

(3）

起動后約三分鐘左右若沒有異音，則將閥門關閉，使儲氣罐中的壓力逐漸升高到達預定的壓力,達到設定之壓力后，壓力開關自動切斷電源、電機停止運轉.（此時壓力開關處釋氣閥會有幾秒鐘之釋氣,將排氣銅管內之壓縮空氣排出，這是正常現(xiàn)象。目的是使電機再度運轉時，負載減輕且較易動，并非漏氣。8、壓縮機運行中的監(jiān)護（1）定期檢查安全防護裝置。(2)對規(guī)定的監(jiān)測點巡回檢查并認真填寫運行記錄。（3）保持機身油池內油位在規(guī)定的范圍內。(4）中間冷卻器冷凝出的冷凝水應每一小時排放一次,儲氣罐每班排放一次.（5）應隨時注意和檢查各壓力表和溫度表的讀數(shù)是否在規(guī)定范圍內。（6）檢查冷卻水溫度、流量是否正常.（7)經(jīng)常注意中間冷卻器，儲氣罐上的安全閥狀態(tài)是否完好可靠。(8）檢查機身曲軸箱十字導軌處溫度是否正常。（9）經(jīng)常注意排氣閥和吸氣閥的工作狀況是否正常并定期清洗。（10）注意電機的溫升、軸承溫度和電壓表、電流表指示情況是否正常。(11)檢查壓縮機是否振動、地腳螺釘有無松動和脫落現(xiàn)象.（12）定期清洗或更換各過濾器機芯，定期更換潤滑油.（13）為了提供良好的潤滑，采用符合標準的油品，禁止使用劣質機油。(14）停車后切斷電源、關閉冷卻水總閥綜述初步了解認識壓縮機的構造及工作原理對于實驗效率的提高有很大的幫助，有利于迅速的掌握實驗核心技巧所在。同時避免了在實驗過程中可能出現(xiàn)的一系列的臨時故障。對于往復式壓縮機的初步研究,為實驗驗證做下鋪墊.本研究報告將從理論與實踐兩方面進行研討,如有不當之處敬請指正！

二往復式空氣壓縮機性能測定實驗實驗目的：測量空氣壓縮機的性能參數(shù)，繪制空氣壓縮機的排氣量——壓力比(qv—ε)、軸功率——壓力比（Nz—ε)、效率--壓力比（ηad-ε）性能曲線；繪制空氣壓縮機閉式示功圖（p-V圖）.實驗設備：FG—50型空氣壓縮機實驗內容：通過調節(jié)儲氣罐出口閥門的開度、調節(jié)壓縮機的排氣壓力，測定在不同壓力比下的排氣量、電機功率、計算出相應壓力比下的排氣量、軸功率和絕熱效率，繪制空氣壓縮機的排氣量--壓力比,找功率—-壓力比、效率-—壓力比性能曲線；繪制壓縮機的示功圖。實驗步驟啟動工控機，運行“壓縮機實驗”程序，輸入實驗現(xiàn)場數(shù)據(jù)如：室溫、大氣壓力、相對溫度.點擊“確認”進入實驗界面.啟動壓縮機；盤車——用手轉動皮帶輪一周以上；將儲氣罐出口調節(jié)閥完全打開；順時針轉動電氣控制箱上的“電源開關”,“電源指示"燈亮；打開冷卻水閥門,電氣控制箱上的“安全指示”燈亮;啟動壓縮機，“運轉指示”燈亮。點擊“清空數(shù)據(jù)”按鈕；調解儲氣罐出口閥門，改變排氣壓力p2,依次從0。1MPa到0。5MPa，每間隔0.1MPa記錄一次試驗數(shù)據(jù)，每次記錄數(shù)據(jù)前都需等待系統(tǒng)穩(wěn)定后,再點擊“記錄”。實驗中，如發(fā)現(xiàn)有不正?，F(xiàn)象有及時停車；停車:按下紅色“關閉電機”按鈕，關閉壓縮機：逆時針轉動電氣控制箱上的“電源開關”,“電源指示”燈滅.關閉冷卻水閥門。儲罐內壓縮空氣自然放空。數(shù)據(jù)記錄和整理：室溫t1_20__（℃)當?shù)卮髿鈮毫1=1.01MPA_相對溫度φl_60%實驗數(shù)據(jù)紀錄表（一)序號轉速r/min吸氣壓力kPa排氣壓力MPa噴嘴前溫度℃噴嘴前后壓差kPa電流（A)電壓（V）1890100。30。09028。914.16.3394.02889100.30。14029.711.76.6394.33887100.30。19130。911。06.8392.24886100。30.23831。312.87.0392。45884100。30.29631.611。77。2392。76883100。30。33332。29。87.3392.37881100。30。38032。511。67。5392.48879100.30。44332.710。27.7391.89879100。30.49033。27.47。8393。1序號噴嘴蒸汽壓pa排氣量M3/min等熵功率kw電機功率kw軸功率kw凝水系數(shù)λ名義壓力比ε效率η13981。800。64070。763。343.241.0001.89723。524170。420.58230。993.503.391.0002。39629.334467。150。56291.293.593.480。9972.90437.044570.590.60741。713.693.580.9963.37347。754648.970.58041.983.803.690.9943.95153。664808.670。52961。973。853.730。9934.03252。874891.440.57652.373。963.840.9924.78961.884946。630.54042.504.063.930.9915。41763。495087。260.45852.264.124。000。9915.88556.6表2實驗數(shù)據(jù)整理（表3）名稱符號公式單位測量點數(shù)據(jù)吸氣壓力p1(絕壓—-大氣壓）Pa100.3100。3100.3100。3100.3排氣壓力p2（絕壓）Pa0。0900。1400.1910。2380.296名義壓力比εp2/p1—1。8972。3962.9043。3733。951噴嘴前后壓差Δp——Pa14.111。711。012.811.7噴嘴前溫度T2t℃+273K28.929。730.931。331。6吸氣溫度Tx1t℃+273K297297297297297實測排氣量qvm3/min0.64070.58230。56290。60740。5804電壓U-—V394.0394。3392。2392。4392.7電流I——A6.36。66。87.07.2電機輸出功率Ne3I·U·cosφ·ηkw3。343.503.593。693.80壓縮機軸功率NZNe·ηc（ηc=0.97)kw3.243.393.483。583。69

六、數(shù)據(jù)處理過程1、壓縮機效率=Nz/Ne軸功率如實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表排氣量如實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表數(shù)據(jù)計算結果序號名義壓力比ε排氣量M3/min軸功率kw效率η11.8970.64073。2423.522.3960。58233.3929.332.9040.56293.4837.043。3730.60743。5847.753.9510。58043。6953.664.0320.52963。7352。874。7890.57653.8461.885。4170.54043.9363。495.8850.45854.0056.6空氣壓縮機的性能曲線

7、研究報告總結2014年7月2日進行了往復式空氣壓縮機的相關研究，在參考相關的網(wǎng)絡文獻的基礎之上，寫出了自己的總結報告。本次研究綜合運用了本專業(yè)所學的專業(yè)知識，較強的結合了理論，對自己的專業(yè)素養(yǎng)的提高有了很大的幫助。本研究著力從兩個大方向研究了往復式壓縮機.第一，本研究立足于基本理論知識，研究了往復式壓縮機的應用前景、工作原理、基本結構、基本特點、啟動準備、維修檢測等方面,可以說涵蓋了整個壓縮機使用的全過程。一個全面的研究報告，對于實驗的掌握是必不可少的.本研究報告的第一部分為接下來的實驗部分打下了堅實的基礎，有利于接下來的實驗進行,為實驗數(shù)據(jù)正確的獲得埋下了伏筆。第一部分的研究，側重于往復式壓縮機的理論研究,通過壓縮機的結構分析，探索其結構特點及其各部分的作用.同時，將各個部分的結構與其物理參數(shù)緊緊地結合到一起，著重了解各個結構之間的關聯(lián)，以及各個參數(shù)之間的聯(lián)系。以便于對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。本研究報告的第二部分為實驗報告，在第一部分的理論基礎研究之上，進行壓縮機性能參數(shù)的相關實驗。測定壓縮機的壓力比--流量曲線，壓力比--軸功率曲線，壓力比—-機械效率的曲線。實驗過程嚴格按照操作要求進行，共統(tǒng)計了三個表的數(shù)據(jù)，如上所述。在對表三的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析之后，在坐標紙上進行了描點連線，畫出了三條曲線。得到了實驗要求的數(shù)據(jù)，圓滿完成了實驗.在研究學習中，我學到了很對有關往復式空氣壓縮機的知識。往復式壓縮機通過曲軸連桿機構將曲軸旋轉運動轉化為活塞往復運動。壓縮機在壓縮氣體的過程中，溫度會逐步升高，是個多變的過程.實際壓縮循環(huán)比理論壓縮循環(huán)多了一個熱膨脹的過程。隨著熱膨脹的逐步增加壓力升高,溫度也升高，功耗隨之加大.所以，在理論上等溫壓縮循環(huán)的功耗最小。壓縮機中最常見的壓縮過程為等溫、絕熱及多變過程。在同一壓縮范圍內,等溫壓縮耗功最小，絕熱過程耗功最大，多變壓縮介于兩者之間。實際上，由于受冷卻速度的限制以及和外界的熱量交換,不可能實現(xiàn)等溫過程和絕熱過程,一般都為多變壓縮過程。壓縮機工作過程中活塞環(huán)、填料、氣閥不可避免存在泄露，每個循環(huán)的排氣量總小于實際吸氣量.壓縮機的進氣阻力過大，會造成壓縮機排氣量減少。余隙容積過大會降低排氣量，使指示功圖面積變小。在工業(yè)化的進展過程中，往復式空壓機是最早問市的空壓機之一，它對工業(yè)界的貢獻是不可抹剎的，即使它己失去了往日的風采，逐漸的被螺旋式、離心式空壓機取代了主導的地位，但是它仍然具有一定的生存空間，可見它仍然存在某些獨特的優(yōu)越特性是其它類型的空壓機無法完全超越或取代的.

往復式活塞壓縮機屬于于容積型壓縮機?？繗飧變茸魍鶑瓦\動的活塞改變工作容積壓縮氣體。氣缸內的活塞，通過活塞桿、十字頭、連桿與曲軸聯(lián)接，當曲軸旋轉時,活塞在汽缸中作往復運動,活塞與氣缸組成的空間容積交替的發(fā)生擴大與縮小.當容積擴大時殘留在余隙內的氣體將膨脹，然后再吸進氣體；當容積縮小時則壓縮排出氣體。為使