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一、第七章活塞式空气压缩机（空气压缩）n 一、压缩空气的作用 1、压缩空气的作用 1、汽油机主机的启动、换向和发电；   Start-up of gasoline engine 汽油机主发动机的启动、换向和发电；   2、需要压缩空气的辅助机械设备（压力水箱、蒸汽需要压缩空气的辅助机械设备（压力水箱、警报器、离心泵自吸装置等）及气动工具哨子、离心泵自吸装置等）和气动工具 3.吹扫件、过滤器及其他吹扫件、过滤器等 n 2.气瓶数量 2.气瓶数量：2个以上：2个以上 n 3.最大工作压力主气瓶 3个，主气瓶最大工作压力：约3MP n 4.空压机数量； 一个插入式空气压缩机；

二、汽油机驱动的微型空气压缩机用微型空气压缩机 五、空气压缩机的分类 五、空气压缩机的分类 n1，按额定排气压力 ) 中压(medium pressure (110MPa) high pressure (高压(10100Mpa) n2、按排气量按排气量微（大于微（大于1m3/min）大（大（110m3/min）小（小（10100m3/min）小（小于小（小于100m3/min） min) n 六、空压机的排气量 六、空压机的排气量通常是指它在单位时间内排出的气体量，通常是指它在单位时间内排出的气体量与所送出的空气量相当为第一级吸入口吸入状态前吸入状态的风量，单位：风量，单位：m3/s，m3/min，m3/h，有时换算

3.进入标准吸气状态（温度有时换算成标准吸气状态（水温20，压力，压力1.013105Pa，相对温度0，冷却水进水温度为15进水温度估算）估算） .   Nominal Displacement: at nominal displacement: displacement at rated discharge pressure 额定排气压力 7-1 活塞式空压机工作原理 活塞式空压机工作原理 1.理论工作循环 1.理论工作循环（假设没有能量损失和体积损失）假设条件： 假设条件： 1、气缸无余隙容积，气缸无余隙容积（二氧化碳全部排出，二氧化碳全部排出） 2、吸排气时无压力损失和压力脉动，无压力损失和压力吸排气脉动 3.吸气时二氧化碳与气缸壁无热交换 吸气时二氧化碳与气缸壁无热交换 4.工作过程 无二氧化碳泄漏，工作过程

4、无二氧化碳泄漏 5、压缩后的二氧化碳为理想气体，压缩后的二氧化碳为理想气体。 压缩过程的状态多项式索引保持不变。 压缩过程状态多项式索引保持不变。 可以得到理论循环。 可以得到理论循环在PV图上的表达式。 图上的表示曲线。 在图中，在图中，41等压吸气过程12是绝热压缩。   是可变和可变压缩压缩过程趋于等温 压缩过程越接近等温过程，压缩机消耗的功率越大，压缩机消耗的功率越少 23 空压机在排气过程中的实际压缩等压和等压排气过程空压机实际压缩过程为可变压缩过程 过程为可变压缩过程 过程 22.实际工作循环 1,影响实际循环的因素

5.：影响实际循环的激励因素：（1）间隙容积的影响间隙容积的影响（2）进排气阻力的影响进排气阻力的影响（3）进排气阻力的影响吸气预热的影响 (4)漏气和漏气的影响 由于上述损失的存在，使空压机的排气量减少。 由于以上损失的存在，使空压机排气量减少，耗电量减少，效率降低。   , 效率下降 1. 间隙容积的影响 间隙容积的影响是通过容积系数来判断的：间隙容积越大，容积系数越小，间隙容积越小，容积系数越小..22吸,, 排气阻力的影响 排气阻力的影响是通过压力系数来判断的 压力系数用来判断：通常后级的比功率通常被后级的比功率放大。   33 吸气预热的影响吸气预热的影响是用温度系数和温度系数判断，压力比增加

6、温度系数增大，压力比增大，温度系数减小。   44 泄漏的影响是通过气密系数来判断的。 泄漏越大，泄漏越大，系数越小，系数越小。   .三三体积流量和气体传输系数体积流量和气体传输系数理论体积流量理论体积流量Vt与一级气缸工作容积有关，一级气缸工作容积，气缸数，以及怠速和怠速。实际体积流量Vs小于理论体积流量。 两者之比即为气体透过系数。 气体透过系数＝Vs/Vt气体透过系数。 气体传输系数通常在通常的0.65-0.80范围内，压力比降低。 压力比降低。

7.实际循环所包围的面积）除以怠速除以怠速。   包括等温理论功率、等温理论功率和绝热理论功率 绝热理论功率 理论功率与指示功率之比称为理论功率与指示功率之比。   .绝热指示效率绝热指示效率=绝热理论功率与指示功率之比绝热理论功率与指示功率之比。 等温指示效率 等温指示效率 绝热指示效率 绝热指示效率 输入功率 压缩机连杆获得的输入功率。 轴功率标注在使用说明书或铭牌上。 轴功率标在铭牌上。 轴功率小于示值

8、动力轴功率小于标示功率，两者之比称为机械效率。 机械效率 mm=Pi/P 等温效率 等温效率 T=PT/P 绝热效率 绝热效率 s=PT/P 五、多级压缩 5.多级压缩 平行气缸式 平行气缸式 差动活塞式 单级和两级空压机 理论工作循环 111122222222n 压力比较大时，采用多级压缩、级间冷却的原理 压力比较大时，采用多级压缩、级间冷却的原理：因为: n (1) 提高排气温度，改善润滑条件 提高排气温度，改善润滑条件 通常固定式空压机的排气温度不超过普通固定式空压机的排气温度不超过160，移动、联通型不超过dynamic type 不超过180n (2) Enhanced gas transmission coefficient 增加气体传输系数 在第二级压缩过程中，吸入量从pa减少到oan (3) 保存压缩

9. Work saving 节省的压缩功是节省的压缩功是cbdec和opmno n的区别 (4) 减少活塞上的斥力只有规格较小的高压级才能承受高压，只有规格较小的小型高压级承受高压，船用空压机的额定排气压力大多在3MPa左右，一级左右，多采用二级。 通常使用两个级别。 各级压力比的分配主要以省功为原则。 后级各级压力比的分配主要以省功为原则。 由于后级冷却效果差活塞式空压机，吸气温度高，相对间隙容积大，冷却效果差，吸气温度高，相对间隙容积大，所以后级的压力比比功放小。 因此，后级压比比功放小。   7-2 活塞式空压机结构及手动控制 nCZ60/30型空压机为二级船用空压机，其排式空压机为二级船用空压机。

10、排量60m3/h，怠速750rpm，一级额定排气压力0.64MPa，二级额定排气压力3Mpa。   n 活塞采用差动式活塞，低压安全阀开启压力，低压安全阀开启压力为0.7Mpa（比额定排放压力高15%），高压安全阀）和高压安全阀。 安全阀的开启压力为3.3Mpa（比额定排气压力高10%） 1、最常用的气阀是环阀环阀，是最常用的空压机。 例如低压级采煤，本例中低压级采用双环阀，高压级采用单环阀、双环阀，高压级采用单环阀。环形阀。 三通阀的工作寿命是决定空压机维修周期的三通阀的主要工作。 寿命是决定空压机保养周期的主要因素，

11、阀板的升程对空压机的经济性和激励性有重要影响，而阀体阀板的升程对空压机的经济性和寿命有重要影响。 阀体的升程对使用寿命有重要影响。 阀体升程大多在24mm之间，怠速高、工作压力高时升程较小。 本例低压级怠速高，工作压力高，则升程小。本例低压级吸排气门升程为3mm，高压级为2.1mm。 环形阀结构简单，制造容易，流通面积大。 大，以便打开吸气阀卸料； 运动导轨摩擦力大，运动导轨摩擦力大，阀板加厚，以保证足够的刚性，阀板加厚，以保证足够的刚性，质量较大。并且质量较大，因此怠速不宜过高。 多环阀可加强多环阀，可加强流通面积和过流面积，适用于大流量

12.适合大流量，但是会出现异步现象，影响工作，影响工作。 网状阀是由若干个径向条带连接而成的若干个环形阀。 一种是将几圈环形阀片用几条径向条连接起来，使各环的运动一致，导向摩擦力小。 导向摩擦力小，但结构复杂。 蝶阀 蝶阀 硬度高，硬度高，阻力小，过流面积小，过流面积小，质量大，质量大。 用于低速大型空压机和大型空压机。 三通阀的要求是针对三通阀的。 要求：：关紧、关紧、启闭及时、启闭及时、阻力小、阻力小、加工容易、安装维修方便、安装维修方便。 影响应该不会太大。   2.润滑 n 是 飞溅润滑 有飞溅润滑和压力润滑两种。 在这个例子中，使用了两种飞溅润滑。 在这个例子中，使用飞溅润滑。

13、气缸下缸壁靠一次吸油管上的螺塞每分钟滑动一次。 缸体下部缸壁由一级吸油管上的螺塞润滑，每分钟滴油46滴，或通过连接管从凸轮箱吸油滴，或吸入部分吸油管。油雾通过连接管从连杆箱中排出。 部分油雾起到润滑作用 3.冷却方式 冷却方式有风冷和水冷两种。 船用空压机大多采用风冷。 有风冷和水冷两种，船用空压机大多采用风冷。包括以下几个方面： 包括以下几个方面： n (1) 级间冷却 inter-stage cooling n (2) cylinder cooling cylinder cooling气缸壁温通常高于冷却水温度，气缸壁温通常比冷却水温度高1520℃，冷却水，冷却水温度通常在30℃左右，以防止潮湿的空气在壁上结霜并使水击中n(3)后冷却至60℃左右即降低排气比容，增加左右气体即可

14、减少废气的比容，增加钢瓶的储量，降低气压升高的程度，使废气中的油和瓶储量，降低气压的升高程度， (4)润滑油冷却)润滑油冷却水温保持在50℃左右，以保持润滑油良好的润滑，从而保持润滑油的润滑性能，降低油品发霉率，降低油品发霉率 n 安全膜的作用：管束漏油导致水室压力下降n4 太低。 气液分离 气液分离 气液分离器按工作原理分类： 气液分离器按工作原理分类： n 惯性型： 惯性型：液滴随气流运动时，惯性大时液滴随气流运动时，惯性大 惯性较大 n 过滤式 过滤式：借助液滴半径

15. 较大：依靠较大的液滴半径n 吸附型 吸附型：依靠液体的粘度：依靠液体的粘度 本例采用惯性型 本例采用惯性型n5。 卸载机构启动时必须卸载卸载机构。 降低启动电压。 普通卸载必须在启动时卸载，以降低启动电压。 常用的卸载方式： 加载方式： n 顶开式吸气阀：使一级吸气阀常开分离器：打开溢流阀溢流阀后的中冷器和气液分离器 2.活塞式空压机的手动控制 2.活塞式空压机的手动控制 n空气压缩机的手动控制，主要包括： n1． 手动启停 手动启停n(一组(一组2.5MPa启动，3.0MPa启动，3.0MPa停止；另一组2.4MPa停止，2.9MPa启动，2.9MPa停止。)停车。

16.) n2。 手动卸载和排水 手动卸载和排水 n3。 冷却水手动控制 冷却水手动控制 n4． 手动保护 手动保护（电机过载保护、电机过载保护、过压保护、过压保护、油液低滑油液低压保护（压力保护、排气低温保护、排气低温保护） n5.手动供油 手动供油 6- 3 活塞式空压机管理n 1.活塞式空压机管理要点1.活塞式空压机发动机管理要点n1、启停启停启动：（启动：（1）正常检测）正常检测（2）凸轮箱油检测level) 凸轮箱油位检测 (3) 冷却水供应) 冷却水供应 (4) 将通向钢缸管路上的截止阀全开) 将通向钢瓶管路上的截止阀全开(1) 非人控压缩机，低压级带卸载机构的非人控压缩机，低压级设有卸载机构的，应自动卸载，排气阀各级都要开。

17、用气端安全阀应自动卸荷，打开各级排气端安全阀（2）启动压缩机，观察启动电压并听声音启动压缩机，观察启动电压和听声音 (3) 一切正常 最后，非手动控制压缩机自动停止卸载。 一切正常后，非手控压缩机自动停止卸载机构，关闭各级安全阀加载机构，由低到高关闭各级安全阀。 停机：非手动控制压缩机先手动卸载，同时从高位停机：非手动控制压缩机先手动卸载，同时各级排气阀从高位打开低，然后停止。 在低位打开各级安全阀，然后停止。   2. 运行中的管理要点 管理要点 n (1) 润滑条件 润滑条件 (2) 冷却条件 冷却条件 (3) 定期排水和定期排水 (4) 排气压力和湿度 据了解活塞式空压机，排气压力和湿度应定期检查是否有漏水、漏气、漏油现象；

18、漏水、漏气、漏油； 各阀体盖水温是否正常； 是否有异响等。阀体盖水温是否正常； 是否有异响等。 n3． 检修保养、检修保养注意事项 （一）三通阀的检修 检修阀体是否漏气，升程和弹簧强度及弹性是否合适，是否有泄漏，升程和弹簧强度是否合适和弹性是否合适 合适（2）润滑油的选择和更换 润滑油的选择和更换（3）冷却系统的清洗 冷却系统的清洗（4）运动件间隙的保养 运动件间隙的保养（5）避免火灾和爆燃，故障分析 3.故障分析 n1．   Increased exhaust volume n increased theoretical exhaust volume：（增大理论排气量：（1）怠速不够；如皮带）怠速不够； 如带锁Dead n Leakage：（泄漏：（2）阀瓣变形，不均匀腐蚀，或接触面）阀瓣变形，腐蚀

19、不平整，或接触面脏； 有污垢；   (3)衬套与阀孔结合面不严密或遗忘垫片；)衬套与阀孔结合面不严密或遗忘垫片；   (4)气门弹簧未装或折断，弹簧太弱无法关闭) 气门弹簧未安装或折断，弹簧太弱无法关闭来不及； 为时已晚;   (5)气缸和活塞环腐蚀太深，活塞环卡死，活塞环太锈蚀，活塞环卡死、断裂或搭接在一起； 死亡、破碎或重叠在一起；   (6)发动机与发动机接触不严密。 发动机与发动机接触不严 n 吸气 空气阻力过大：（吸气阻力过大：（7）空气滤膜脏或阀体打开）空气滤膜脏或积炭过多在阀体通道中 (8) 吸气阀弹簧太强 吸气阀弹簧太强 n 此外：(进一步： (9) 间隙容积过大) 间隙容积过大 (10) 气缸的冷却吸气预热不够好) 气缸等被冷却 进气预热损失过小 n2 不足 级间压力超过正常值或高于正常值 级间压力超过正常值或高于正常值n3，排气温度过低，排气温度过低n4，异常爆震声异常爆震声