3-250天然氣壓縮機(jī)3-250天然氣壓縮機(jī)第一部分熱力計(jì)算一、初始條件排氣量：壓縮介質(zhì)：(氣體組分:CH4：94%；QN=20Nm7min天然氣CO：:%；N2:%；CA：%)相對(duì)濕度：相對(duì)濕度：吸入壓力：排出壓力：大氣壓力：吸入溫度：排氣溫度：壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速：壓縮機(jī)行程：壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)型式:壓縮級(jí)數(shù)：原動(dòng)機(jī)：一級(jí)排氣溫度：二、初步結(jié)構(gòu)方案4)=100%Ps-MPa(絕對(duì)壓力)Pd°二MPa(絕對(duì)壓力)Po=MPa(絕對(duì)壓力)ts°=35°C(Ts°=308°K)td°=45°C(Td°=318°K)n=740rpmS二120mmD型4級(jí)低壓隔爆異步電機(jī)，與壓縮機(jī)直聯(lián)W130°C平衡容枳三、初始條件換算(以下計(jì)算壓力均為絕對(duì)壓力)Q=QnX[PoXTs0/(Ps°-4>XPsa)XTo]進(jìn)氣溫度狀態(tài)下的飽和蒸汽壓為P/MPaPo=To=273°K其余參數(shù)詳見(jiàn)初始條件。Q=20X[X308/(X)X273]=min四、級(jí)數(shù)的選擇和各級(jí)壓力

要求為四級(jí)壓縮總壓縮比「二益二空二襯04e!°=e20=￡3°=￡-i°=#62.75=求出各級(jí)名義壓力如下表級(jí)別Ps°(MPa)Pa°(MPa)壓力比述IIIIIIIV五、計(jì)算各級(jí)排氣溫度查各組分氣體絕熱指數(shù)如下:CHi：94%KrC02: %K二n2：%K=: C：Hs：%K=1=E-ri=094 *0.00467+0.04019*0.01514K—lKi-1 1.308-11.3-11.4-11.193-1得K1二K2二K3二K4二一級(jí)進(jìn)氣溫度tsi=35°C,考慮回冷不完善，二三四級(jí)進(jìn)氣溫度取七滬ts3二ts4二40C級(jí)別吸氣溫度壓力比e°BKT￡Q—排氣溫度ts°°CTs°°KK-\Tj二Ts° °Kta°°C135308393120II40313399126III40313399126IV40313399126一級(jí)排氣溫度=120°C<130°C符合初始條件要求。六、計(jì)算各級(jí)排氣系數(shù)AjAyApAjAc容積系數(shù)入V相對(duì)余隙容積a,取ai二；a2=;a3=;at=膨脹過(guò)程的多變指數(shù)m,mi=l+(K-l)=l+=m2=l+(K-l)=l+=

m3二m尸K=（3） XvFl一ai（研茨-1）=1-（2.8145頁(yè)一1）二]1Xv2=l-a2（f20^-l）=l-（2.8145苗一1）二]1xv3=l-a3（時(shí)石一1）二1一（2.8145碗一1）二j_ 丄XvFl-a.（￡,応-1）=1-（2.8145莎一1）二壓力系數(shù)入p,取入Pi二；入P2=；入P3=l：入Pl=l溫度系數(shù)入“取幾二；—二；幾二；入滬氣密系數(shù)入z漏氣部位相 對(duì) 值V一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)氣閥一級(jí)———二級(jí)———三級(jí)———四級(jí)———活塞環(huán)一級(jí)———二級(jí)———三級(jí)———四級(jí)———一級(jí)與一列平衡容積二級(jí)與二列平衡容積一―一一三級(jí)與一列平衡容積四級(jí)與二列平衡容積填料一級(jí)——二級(jí)—三級(jí)——四級(jí)————總相對(duì)損失工V各級(jí)排氣系數(shù)E如下:級(jí)別\FXTA—AyXpX]?X5

IIIIII1IV1七、計(jì)算干氣系數(shù)4和抽氣系數(shù)U°35°C時(shí)飽和蒸汽壓P：B1=;40°C時(shí)飽和蒸汽壓P沁二P$P曲二psai￡i=lXX=>p沁則U41=1心餌士虹XPs2-心餌士虹XPs2-(p.XPsal"氣XPS4-夠"曲0.4-1x0.005622y3.1686—lx0.007374XP0.4-1x0.005622y3.1686—lx0.007374XPsi一03XPsai0.40.4-1x0.005622x8.9188.918-1x0.007374 0.4八、計(jì)算氣缸行程容積Vt°塔dx旦-皿0.632vJ二八、計(jì)算氣缸行程容積Vt°塔dx旦-皿0.632vJ二q皿?"佇- 22 P*'Ts^0.656V3°二Q""°"341"丁$3_x1x0.988

杓_幾3 可7^7_ 0.678V島Q如如笙堂必輕X為叮 0.687九、確定活塞桿直徑1x0.992%0.4y313 ”? X 二m/min1.1258 3080.4 ?313 3/? X 二m/mm3.16860?4%8.918308313 3/? 二m/min308初步確定各級(jí)等溫度功率N1S和最大功率N100001000Nisl=—?PJ?Q?Ine°=—XXX=6060因一二三四級(jí)壓力比相同則N?二N心二N?二N?二N+N 395+395兩列等溫功率相等，列最大功率N二一J；「、二132KW%06其中等溫效率由查表2-9求得。2?確定活塞桿直徑根據(jù)最大的功率查表2-10,初步選取活塞桿直徑為d二60mm。

十、計(jì)算氣缸直徑一、二級(jí)氣缸均為軸側(cè)單作用的軸側(cè)容積,應(yīng)考慮活塞桿的影響。D1-忖〃2= 寫x嚴(yán)防=g瞎+宀四級(jí)氣缸均為蓋側(cè)單作用的蓋側(cè)容積。4x3.12zrxO^彳小必乂嚴(yán)06g瞎+宀四級(jí)氣缸均為蓋側(cè)單作用的蓋側(cè)容積。4x3.12zrxO^彳小必乂嚴(yán)06一三、4x1.07rxO.12x740x14x0.375D壯4V/4x0.375D壯4V/nsnittxOA2x740x1圓整后氣缸直徑Di二360mm、D：二220mm、D：二125mm、D:=75mm卜一、修正各級(jí)公稱壓力和溫度確定各級(jí)實(shí)際行程容積V；VtM-〃2)?S.n二如止jXX740=mVminTOC\o"1-5"\h\z4 4v^(D/-J2)： ^(0.222-0.062)vv7/in3/?J二 ■S.n二 XX740=m/min4 4Vt3=l-2￡?S.n二匸WX740二m7min4 4V；尸乞乞?S.n二f皿7匸xX740二m7min4 4修正各級(jí)公稱壓力級(jí)次一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)計(jì)算行程容積vt°實(shí)際行程容積vtvt°/vt1修正系數(shù)B-Vu°Vti1初步確定的公稱壓力MPa進(jìn)氣P,排氣Pa°修正后的公稱壓力MPa進(jìn)氣Ps排氣Pa修正后的公稱壓力比￡3.修正各級(jí)排氣溫度級(jí)吸氣溫度修正后絕熱A-：K排氣溫度

別ts°CTs°K壓力比8指數(shù)KK-1T尸Ts 。Kt/CI35308390117II40313398125III40313397124IV40313406133十二.計(jì)算活塞力1.考慮損失后，計(jì)算各級(jí)氣缸內(nèi)實(shí)際壓力及壓力比，壓力損失數(shù)值由圖2-15查得，計(jì)算結(jié)果列表如下：級(jí)別修正后公稱壓力MPa相對(duì)壓力損失％1Ss1+5d考慮壓力損失后的實(shí)際壓力MPa實(shí)際壓力比1ePs進(jìn)氣8s排氣5Ps=Ps(1-6s)Pd二Pd(1+8a)?e_p;PJIII3IIIIV2.氣缸內(nèi)壓縮終了排氣溫度如下表:級(jí)別吸氣溫度實(shí)際壓力比￡'BK-ls'K氣缸內(nèi)壓縮終了排氣溫度ts°CTs°KzT/二Tss9~°Kt/°CI35308400127II403133405132III40313403130IV40313410137級(jí)次內(nèi)止點(diǎn)外止點(diǎn)缸內(nèi)壓力PMPa活塞面積Amnf氣體力FN缸內(nèi)壓力PMPa活塞面積Amnf氣體力FN一級(jí)989601153889896038001三級(jí)12272-3632512272-105873I列平衡容積（一級(jí)側(cè)）98960-3958498960-39584I列平衡容積（三級(jí)側(cè)）120254810120254810I列氣體力44289N-102646N二級(jí)351861115393518637191

四級(jí)4418-362714418-114202II列平衡容積33595-1343833595-13438II列氣體力61830N-90449N氣體力均勻系數(shù)滬寺叫聰護(hù)二＞,符合要求。十三、計(jì)算軸功率實(shí)際排氣量Q。二VtlXXx=X=m7min實(shí)際等溫功率血二霧?PS1-Qo?In?二60 Ps絕熱容積系數(shù)入V3二l-a】（￡盧一1）二1一（入V3二l-a】（￡盧一1）二1一（3.037國(guó)一1）二二1—a；（&后一1）=1— （31371—1）=丄 1二l—a3（?而一1）二1一（2?913顛一1）二] 1二1—a】（匂而一1）二1一（3.15莎一1）二XV44.實(shí)際各級(jí)指示功率查表得Zsl=,乙I二，ZS2=,乙2二，Z$3二，乙3二，Z$4二，Zd4二.由于壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速高，取壓縮過(guò)程指數(shù)①二絕熱指數(shù)K二.1000 …”円~60~1000~60~1000~60~1000~60~?P51?Vtl?—-P.2-vt2-xv2?P八Vt4?Xvl4n.-1耳一1?[(土L) -1]?/$1+刁創(chuàng)二2込|?[(廠d2)?,_]]?Z.S2+乙2二陽(yáng) 2込2?L(—)—-1]?經(jīng)+如二50KWPsJ 2?Z,3?[(ZkL)V_i]?芻-空二52KW總的指示功率N『%+N』+1WN府十四、計(jì)算軸功率取機(jī)械效率n尸n=A^=2054=kw〃加0.85采用直聯(lián)傳動(dòng)，傳動(dòng)效率，取n尸1Nc241.6Nc241.6二KW十五、選用電動(dòng)機(jī)據(jù)電動(dòng)機(jī)額定功率等級(jí)，選取電機(jī)功率N=280KW功率儲(chǔ)備二數(shù)）也￡x100%=%241.6滿足功率儲(chǔ)備為5?15%的要求。十六、計(jì)算等溫指示效率和等溫效率等溫指示效率H”滬學(xué)二空二Nid205.4等溫效率=—N241.6第二部分動(dòng)力計(jì)算一、 繪制各列氣體力指示圖圖紙長(zhǎng)度200mm二行程120mm m尸120/200二圖紙高度100mm=100000N mp=100000/100=1000N/mm相對(duì)余隙容積a在圖紙上長(zhǎng)度Sapa】X200二X200Sapa】X200二X200二40mma：X200X20040mmSa3=Sa3=S3X200X200二40mma；a；X200二X200二40mm由公式(tga+l)n=tgP+1得壓縮過(guò)程膨脹過(guò)程ak0am一級(jí)Oooo二級(jí)Oooo三級(jí)Oooo四級(jí)Oooo各級(jí)氣體力如下表級(jí)次內(nèi)止點(diǎn)外止點(diǎn)氣體力FN圖紙高度mm氣體力FN圖紙高度mm一級(jí)1153883800138三級(jí)-36325-105873I列平衡容積（一級(jí)側(cè)）-39584-39584I列平衡容積（三級(jí)側(cè)）48104810二級(jí)11153937191四級(jí)-36271-114202[I列平衡容積-13438-13438

I列氣缸內(nèi)氣體指示圖11列氣缸內(nèi)氣體指示圖二、列的慣性力往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可知：連桿部件質(zhì)量約為mi=40Kg：十字頭部件質(zhì)量約為mc=25Kg；兩列活塞部件重量大致相等約為％二70陶；往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件總質(zhì)量二m,二Xm】+叫二X40+25+70二107Kg計(jì)算慣性力極大、極小值S二120mm; L=360mm; r=S/2=60mm=;X=r/L=l/360=o=￡2[=￡x740=s30 30兩列慣性力極大值相等I?r?3—(1+入)=107XXX(1+=450007(45mm)兩列慣性力極小值相等Iffil=—m：?r?3’?(1-X)=-107XXX(1=-32120N-3X?m：?r?w2= -3XX107XX=-19319N()列的往復(fù)慣性力圖：三、 計(jì)算往復(fù)摩擦力：設(shè)定兩列的往復(fù)摩擦力相等60—1000-片二、——? 60X竺上xlOOOxX ? 2sn2x0.12x740二6123N四、列的活塞力圖I列P缸內(nèi)淞塞力圖II列氣缸內(nèi)活塞力圖II列活塞力五、計(jì)算各列切向力和法向力H列法向力六、作綜合切向力圖1?計(jì)算旋轉(zhuǎn)摩擦力：設(shè)定兩列的旋轉(zhuǎn)摩擦力相等二2924N60x^^xl000x二2924NaX 2 7tsn^?xO.12x7407tsn平均切向力t/"?7TXS量的總切向曲線與橫坐標(biāo)所包圍的面積A~21458mm‘切向力圖的長(zhǎng)度比例尺mi=—=I