活塞式壓縮機(jī)總體設(shè)計(jì)方案

1、總體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)依據(jù)及參數(shù)公稱容積流量： 10 m3/min壓縮介質(zhì)： 空氣進(jìn)氣壓力： 大氣壓公稱排氣壓力： 0.8 MPa(表排氣溫度： 180總體設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)活塞壓縮機(jī)應(yīng)符合以下基本原則3：a.滿足用戶提出的排氣量、排氣壓力，及有關(guān)使用條件的要求。b.有足夠長(zhǎng)的使用壽命（應(yīng)理解為壓縮機(jī)需要大修時(shí)間間隔的長(zhǎng)短），足夠高的使用可靠性（應(yīng)理解為壓縮機(jī)被迫停車的次數(shù)）。c.有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性。d.有良好的動(dòng)力平衡性。e.維護(hù)檢修方便。f.盡可能采用新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料。g.制造工藝性良好。h.機(jī)器的尺寸小、重量輕。第1節(jié) 結(jié)構(gòu)方案的選擇一 結(jié)構(gòu)型式的特點(diǎn)及其選擇壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩方面，

2、即氣缸排列的型式（指氣缸中心線的排列位置）和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。（1）氣缸排列的型式及其選擇根據(jù)氣缸排列的型式不同，有立式壓縮機(jī)、臥式壓縮機(jī)、對(duì)稱平衡型壓縮、對(duì)置型壓縮機(jī)及角度式壓縮機(jī)。角度式壓縮機(jī)，氣缸中心線具有一定的角度，但不等于零度和180。按氣缸中心線的位置不同，又可以分為W型、V型（如圖1）、L型和扇型。立式壓縮機(jī)優(yōu)點(diǎn)有1 活塞表面不受活塞重量，因而氣缸和活塞的磨損比臥式的小且均勻，活塞環(huán)的工作條件有所改善，能延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命。2 占地面積小。3 因?yàn)檩d荷使機(jī)身主要產(chǎn)生拉伸和壓縮應(yīng)力，所以機(jī)身的型式簡(jiǎn)單，重量輕。4 往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件的慣性力垂直作用在基礎(chǔ)上，而基礎(chǔ)抗垂直振動(dòng)的能力較強(qiáng)，所以

3、它的尺寸較小。由于本設(shè)計(jì)排氣量和排氣壓力比較小，選擇角度式中的V型壓縮機(jī)，使其具有較好的平衡性，同一曲拐上相鄰的汽缸中心線夾角做成90°。它的好處：1> 各列的一階慣性力的合力，可用裝在曲軸上的平衡重達(dá)到大部分或完全平衡，因此，機(jī)械可有較高的轉(zhuǎn)數(shù)。2> 氣缸彼此錯(cuò)開一定的角度，有利于氣閥的安裝和布置，因而使氣閥的流通面積有可能增大（相對(duì)于立式壓縮機(jī)而言），中間冷卻器和級(jí)間管道可以直接裝在機(jī)械上，結(jié)構(gòu)緊湊。3> 可以將若干列的連桿連結(jié)到同一曲拐上，曲軸的拐數(shù)可減少，機(jī)械的軸向長(zhǎng)度可縮短，因此主軸頸可以采用滾動(dòng)軸承。（二）運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及選擇活塞式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有：無(wú)

4、十字頭和帶十字頭28兩種，本設(shè)計(jì)為無(wú)十字頭。選擇無(wú)十字頭的理由是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，機(jī)械高度較低，相應(yīng)的機(jī)械重量較輕，一般不需要專門的潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)。同時(shí)本次選擇的是v型結(jié)構(gòu)，無(wú)十字頭適用于小功率范圍內(nèi)使用。 但是無(wú)十字頭的壓縮機(jī)只能作成單作用的，所以，氣體容積的利用不充分（因?yàn)榛钊c氣缸之間，只在活塞的一側(cè)形成工作腔），氣體的泄漏量也比較大，氣缸的工作表面所受的側(cè)向力也較大，因而活塞易磨損，另外，氣缸的潤(rùn)滑油量也難于控制。（二）級(jí)數(shù)的選擇和各級(jí)壓力比的分配工業(yè)用的氣體，有時(shí)需求較高的壓力，需采取多級(jí)壓縮。在選擇壓縮機(jī)的級(jí)數(shù)時(shí)，一般應(yīng)遵循下列原則：使壓縮機(jī)消耗的功最小、排氣溫度應(yīng)在使用條件許可的范圍內(nèi)

5、、機(jī)器重量輕、造價(jià)低。要使機(jī)器具有較高的熱效率。則級(jí)數(shù)越多越好（各級(jí)壓縮比越小越好）。然而級(jí)數(shù)增多，則阻力損失增加，機(jī)器總效率反而降低，結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜，造價(jià)便大大上升。因此，必須根據(jù)壓縮機(jī)的容量和工作特點(diǎn)，恰當(dāng)?shù)剡x擇所需的級(jí)數(shù)和各級(jí)壓力比。是級(jí)中的相對(duì)壓力損失，一般平均的相對(duì)壓力損失值為1020%，取=20%，查圖2得，0=2.75?？倝嚎s比壓縮級(jí)數(shù) 取Z =2級(jí)級(jí)中相對(duì)壓力損失 取 20%最佳壓力比 （0）壓縮機(jī)的總壓力比（t）壓縮級(jí)數(shù)Z=根據(jù)工況的需要，選擇級(jí)數(shù)為兩級(jí)，按照等壓力比分配的原則，1=2=3,但為使第一級(jí)由較高的容積系數(shù)，第一級(jí)的壓力比取稍低值，各級(jí)名義壓力及壓力比見(jiàn)表1。表1 各級(jí)名義壓力及壓力比級(jí)數(shù)吸氣壓力/MPa0.10.29排氣壓力/MPa0.291.07壓力比2.93.1第2節(jié) 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和行程的確定轉(zhuǎn)速