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活塞式压缩机关于工作原理

2020-07-25 09:03:22

活塞式压缩机关于工作原理


活塞式压缩机是一种常见的容积式压缩机。它由曲柄连杆机构将驱动机的旋转运动变为活塞的往复运动。活塞与气缸共同组成压缩机工作腔,依靠活塞在气缸内的往复运动,并借助进、排气阀的自动开闭,使气体周期性地进入气缸工作腔,进行压缩和排出。


活塞式压缩机主要由三大部分组成;运动机构(曲轴、轴承、连杆、十字头、皮带轮或联轴器等)、工作机构(气缸、活塞、气阀等)与机身。此外还有3个辅助系统:即润滑系统、冷却系统及调节系统。


运动机构是一种曲柄连杆机构,把曲轴的旋转运动变为十字头的往复运动。机身用来支承和安装整个运动机构和工作机构。工作机构是实现压缩机工作原理的主要部件。

活塞式压缩机

工作原理


在气压传动中,通常采用容积型活塞式空气压缩机。活塞式空气压缩机是利用曲轴带动活塞的往复运动使气缸腔内的气体受到压缩而不断地产生压缩空气。活塞式空气压缩机属于容积式压缩机,该机型的工作原理、特性所限,为了供气稳定,一般活塞式空气压缩机都配备有储气罐。


主要优点


1、适用压力范围广。因依靠容积变化的原理工作,因而不论其流量大小,都能达到很高的工作压力。目前已制成低、中、高、超高压各种压缩机,其中工业上超高压压缩机的工作压力可达350MPa(3500kgf/cm2)。

2、设备价格低、初投资少、操作方便、使用寿命长。

3、因压缩过程属封闭过程,所以热效率较高。

4、适应性强,排气量范围广,且受排气压力变化的影响较小,当介质重度改变时,其容积排量和排气压力的变化也较小。


主要缺点


1、惯性力大,转速不能太高,故而机器较笨重,大排量时尤甚。

2、结构复杂,易损件多,维修工作量大、维护费用相对较高。

3、排气不连续,气流压力脉动,易产生气柱振动。

4、运行时振动和噪声较大,设备安装基础要求高。

由于活塞式机械仅能间断地进气、排气,气缸容积较小,活塞往复运动的速度不能太快,因而活塞机械的排气量和发出的功率要受到很大的限制。


适用范围


活塞式压缩机属于一种往复式压缩机,压力等级属于中压、高压、超高压等级,适合压力较高场合适用,流量为中、小流量范围主要适用于中、小排量,压力较高场合。


发展趋势


活塞式压缩机是传统领域应用广泛的压缩机,但是随着其它回转压缩机等产品的崛起,其在很多领域,比如制冷的市场正逐步缩小。


国内石化领域的重点乙烯建设工程以及近年来在煤炭领域的大力整顿,都将带动活塞式压缩机技术及其行业的发展。活塞式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、效率、高可靠性等方向发展;不断开发变工况条件下运行的新型气阀,提高气阀寿命;在产品设计上,应用热力学、动力学理论,通过综合模拟预测压缩机在实际工况下的性能;强化压缩机的机电一体化,采用计算自动控制,实现优化节能运行和联机运行。


为发扬优点,克服缺点,在结构参数上趋向高转速、短行程,使结构紧凑。同时延长气阀、密封元件等易损件的寿命,以提高运转率。随着优化设计理论和计算机技术的发展,为合理选取设计参数,提效益开创了新的前景。


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