活塞式压缩机设计的基本原则

科技信息 黑龙江 -38- 科 技 论 坛 活塞式压缩机设计的基本原则 张国辉 1 李世杰 2 (1、中国石油吉林石化分公司电石厂,吉林 吉林 132000 2、中国石油吉林石化分公司电子商务部,吉林 吉林 132000) 1概述 1.1分类 现代工业中,压缩气体的机械用的愈来愈多。 各种形式的压缩机,按工作原理区分为两大类:速 度式和容积式。速度型压缩机靠气体在高速旋转 叶轮的作用下,得到巨大的功能,随后在扩压器中 急剧降速,使气体的动能转变为势能。容积式压缩 机靠汽缸内作往复回转运动的活塞,使容积缩小 而提高气体压力。 1.2特点 活塞式压缩机与其它类型的压缩机相比,特 点是:压力范围最广,效率高,适应性强。 1.3基本结构 (1)基本部分:包括机身、中体、曲轴、连杆、十 字头等部件。其作用是传递动力、连接基础与汽缸 部分。(2)汽缸部分:包括汽缸、气阀、活塞、填料以 及安置在汽缸上的排气量调节装置等部件。其作 用是形成压缩容积和防止气体泄漏。(3)辅助部 分:包括冷却器、缓冲器、液体分离器、滤清器、安 全阀、油泵、注油器及各种管路系统,这些部件是 保证压缩机正常运转所必需的。(4)发展趋向:高 压、高速、大容量。提高效率和延长使用期限。按系 列化、通用化、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化进行生产,以提高产量、质 量、缩短制造周期,便于产品变型。 2总体设计 2.1设计活塞式压缩机的基本原则 (1)满足用户提出的排气量、排气压力及有关 使用条件的要求。(2)有足够长的使用寿命(应理 解为压缩机需要大修时间间隔的长短),足够高的 使用可靠性。(3)有较高的运转经济性。(4)有良好 的动力平衡性。(5)维护检修方便。(6)尽可能采用 新结构、新技术、新材料。(7)制造工艺性良好。(8) 机器的尺寸小、重量轻。 2.2总体设计的任务 (1)选择结构 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 :例如选用ZW--6/8型活塞 式压缩机并且选用带有十字头的结构形式。(2)主 要参数:压缩机转数 n=740r/min,活塞行程 S= 0.12m,则活塞平均速度 Cm= ns 30 = 740×0.12 30 = 2.96m/s。(3)相应的驱动方式。压缩机与驱动的相 联方式采用直联,并且选用弹性联轴器。(4)大体 确定附属设备的布置。其中包括曲轴、连杆,十字 头等部件的方案。 2.3结构方案的选择 (1)机器的型式:采用立式压缩机,其优点:活 塞工作 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面不承受活塞重量,因而汽缸和活塞的 磨损比卧式的小且均匀,活塞环的工作条件有所 改善,能延长机器的使用寿命。占地面积比较小。 因为载荷使机身主要产生拉伸和压缩能力,所以 机身的形状简单,重量轻。往复运动部件的惯性力 垂直作用在基础上,而基础抗垂直振动的能力较 强,所以它的尺寸较小。 (2)级数和列数: 级数:根据总压力比c= 0.8+0.1 0.1 =9,故压缩机 的级数取两级比较合适,而且Ⅰ、Ⅱ级采用双作用 汽缸。 列数:两列。 (3)结构方案:各级汽缸在列中的排列:对称 式。各列间的曲柄错角:180°。 (4)冷却方式:水冷方式。 2.4其它部件的选择 联轴器,对于中、小型压缩机与电动的连接, 多采用弹性的联轴器,设计中采用弹性柱销联轴 器。曲轴,曲轴是压缩机中传递力的重要零件,压 缩机的曲轴有两种:曲柄轴和曲拐轴。十字头,十 字头是连接作摇摆运动的连杆与作往复运动的活 塞杆的机件,它具有导向作用。十字头按连接连杆 的型式分为开式和闭式两种。气缸,气缸是活塞式 压缩机中组成压缩容积的主要部分。气缸因工作 压力不同选用不同强度的材料,本设计采用合金 铸铁气缸。因本设计采用水冷的方式,故采用具有 整体式三层壁结构气缸。填料,填料是阻止气缸内 气体自活塞杆与气缸之间泄露的组件,对填料的 基本要求是密封性能良好并耐用。它是易损件,故 设计中尽量采用标准化或通用化的元件,本设计 采用直口三瓣密封圈。飞轮,飞轮的主要作用是使 压缩机曲轴旋转均匀,飞轮设计时的主要依据是 机器允许的旋转不均匀度及动力计算所得的飞轮 矩MD2的大小。空气滤清器,空气进入压缩机前, 必须经过滤清器过滤,以防止气体中的灰尘等杂 质进入气缸,增加相对滑动件的磨损。液气分离 器,为了减少或消除压缩气体中的油、水及其它冷 凝液,必须采用液气分离器。缓冲器和储气罐,为 了消除吸、排气管内的气流的脉动,需要在级间配 置缓冲器,空气压缩机在末级之后配置储气罐,用 来稳定空气管道的压力,储备一定量的气体,维持 供需气量之间的平衡。冷却器,压缩机的气缸一般 需进行冷却;多级压缩时,被压缩的气体需进行中 间冷却;在一些压缩机装置中最后排出的气体还 需进行后冷却,以分离气体中所含的油和水。安全 阀,压缩机每级的排气管路上如无其它压力保护 设备时,都需装有安全阀。润滑系统,循环润滑油 的润滑路线:油泵→曲轴中心孔→连杆大头→连 杆小头→十字头滑道→回入油箱。 3压缩机的安装、试车与调整 在压缩机装配完毕后以及新产品使用前,都 需进行试车,能过试车能初步了解压缩机的性能 以及检查压缩机的设计,制造装配是否合理和完 善,以保证正常运转时安全、可靠,避免发生事故。 压缩机在试车过程中,往往会出现一些问题。 如排气量达不到要求、产生不正常的响声、级间压 力过高或过低、排气温度过高、轴承发热以至烧坏 及发生振动等。这些问题的存在将会影响到压缩 机的正常工作,因此必须对压缩机进行调整。 压缩机的调整应达到下述目的:使压缩机的 各项参数达到设计要求。使气路、水路、油路畅通。 排除在试车过程中发现的一切故障。使压缩机各 部分在正常工作情况下使用,保证压缩机的使用 寿命和工作可靠性。 4压缩机的日常维护措施 为了确保压缩机的正常运转,延长其使用寿 命。我们还要定期维护检修,进行日常的维护检查 非常重要。在检查中不但要正常使用各种仪表测 知压缩机的运转变化,通常还用看、听、摸的方法 来检查。但这三种方法也不是孤立的,而是互相联 系的,单凭其中一种方法不能检查压缩机运转情 况的好坏。 第一要用看的方法,可以看出各传动部分的 机件是否松动,各摩擦部分的润滑情况是否良好; 各级气缸冷却水和中间冷却器的冷却效率是否良 好和冷却水的流动是否畅通;各级气缸和冷却器 有否倒气;各连接处有否漏气和漏油。 第二要用听的方法,能较正确的判断出压缩 机的运转情况。因为压缩机运转时,它的响声应是 均匀而有节奏的。如果它的响声失去节奏声,而出 现了不均匀的杂单和噪音时,即表示压缩机的内 部机件或气缸工作情况有了不正常的变化。 第三要用摸的方法,可知其发热程度。但是一 定要注意安全。比如:排气阀盖和运动部位不能 摸。 综合以上看、听、摸这三种方法基本上可以保 证压缩机的日常维护,但只凭一种方法还是无法 判断设备工作的情况。因此,我们还必须把观察到 的一些材料加以联贯起来分析,才能得出正确的 结论。例如:气缸的进口伐漏气,可用摸的方法摸 出来,因为进口气伐漏气后,其气缸盖的温度会因 漏出的高温气体而升高,但当进口气伐漏气不太 大时,就不一定能用摸的方法摸出来。这就要听的 方法,才能听出来或用看的方法从压力表上看出 来。 因为气伐漏气以后,这级气缸的进气压力升 高而其出口压力降低。 我们在具体的实际操作中能够应用看、听、摸 的方法,就能帮助及时和准确的判断出各种不正 常现象的原因而及时预防处理。这样可以使事故 的发生可能性大大减少。灰尘和杂物油污,不但能 污染润滑油,增加机件的磨损和锈蚀,甚至会引起 机器的故障。这样会延长机器的使用寿命和能确 保机器正常运转,确保生产的正常进行。 作者简介:张国辉,中国石油吉林石化分公司 电石厂工程师。李世杰,中国石油吉林石化分公司 电子商务部工程师。 摘 要:介绍了摆动活塞式空气压缩机的基本结构和工作原理,对该类压缩机的分类、特点、基本结构和原则、压缩机的安装、试车与调整。并提 出了改进方案和压缩机的日常维护措施。对其提高压缩机的可靠性并扩大其应用领域有重要意义。 关键词:活塞式压缩机;基本原则;总体设计