往復(fù)式壓縮機(jī)培訓(xùn)教材

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1、初級(jí)培訓(xùn)教材,通用設(shè)備部分,壓縮機(jī)往復(fù)式壓縮機(jī),壓縮機(jī)的分類,按工作原理分類,,壓縮機(jī),,容積式,流體動(dòng)力式,,,往復(fù)式,自由活塞,透平式,噴射式,回轉(zhuǎn)式,斜盤式,隔膜式,活塞式,,,滑片式,液環(huán)式,羅茨式,螺桿式,回轉(zhuǎn)活塞,混流式,軸流式,離心式,,壓縮機(jī)的分類,按活塞的壓縮動(dòng)作可分為 1）單作用壓縮機(jī)：氣體只在活塞的一側(cè)進(jìn)行壓縮又稱單動(dòng)壓縮機(jī)。 2）雙作用壓縮機(jī)：氣體在活塞的兩側(cè)均能進(jìn)行壓縮又稱復(fù)動(dòng)或多動(dòng)壓縮機(jī)。 3）多缸單作用壓縮機(jī)：利用活塞的一面進(jìn)行壓縮，而有多個(gè)氣缸的壓縮機(jī)。 4）多缸雙作用壓縮機(jī)：利用活塞的兩面進(jìn)行壓縮，而有多個(gè)氣缸的壓縮機(jī)。,壓縮機(jī)的分類,按壓縮機(jī)的排氣終壓力可

2、分為 1）低壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在310表壓。 2）中壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在10100表壓。 3）高壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在1001000表壓。 4）超高壓壓縮機(jī)：排氣終了壓力在1000表壓以上。,往復(fù)式壓縮機(jī)分類,按排氣量（進(jìn)口狀態(tài)）分類 類型 排氣量m/min 微型壓縮機(jī) 1 小型壓縮機(jī) 110 中型壓縮機(jī) 1060 大型壓縮機(jī) 60,往復(fù)式壓縮機(jī)分類,按結(jié)構(gòu)形式分類 可分為立式、臥式、角度式、對(duì)稱平衡型和對(duì)制式等。一般立式用于中小型；臥式用于小型高壓；角度式用于中小型；對(duì)稱平衡型使用普遍，特別使用于大中型往復(fù)式壓縮機(jī)；對(duì)制式主要用于超高壓壓縮機(jī)。

3、國(guó)內(nèi)往復(fù)式壓縮機(jī)通用結(jié)構(gòu)代號(hào)的含義如下：立式Z。臥式P，角度式L、S，星型T、V、W、X，對(duì)稱平衡型H、M、D，對(duì)制式DZ。,往復(fù)式壓縮機(jī)分類,往復(fù)式壓縮機(jī),往復(fù)式壓縮機(jī)的工作原理： 當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)連桿的傳動(dòng)，活塞便做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由氣缸內(nèi)壁、氣缸蓋和活塞頂面所構(gòu)成的工作容積則會(huì)發(fā)生周期性變化?；钊麖臍飧咨w處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)的工作容積逐漸增大，這時(shí)，氣體即沿著進(jìn)氣管，推開(kāi)進(jìn)氣閥而進(jìn)入氣缸，直到工作容積變到最大時(shí)為止，進(jìn)氣閥關(guān)閉；活塞反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)工作容積縮小，氣體壓力升高，當(dāng)氣缸內(nèi)壓力達(dá)到并略高于排氣壓力時(shí)，排氣閥打開(kāi)，氣體排出氣缸，直到活塞運(yùn)動(dòng)到極限位置為止，排氣閥關(guān)閉。當(dāng)活塞再次反向

4、運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述過(guò)程重復(fù)出現(xiàn)。總之，曲軸旋轉(zhuǎn)一周，活塞往復(fù)一次，氣缸內(nèi)相繼實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、排氣的過(guò)程，即完成一個(gè)工作循環(huán)。 壓縮機(jī)的理想工作過(guò)程是：壓縮機(jī)沒(méi)有余隙容積，吸、排氣過(guò)程沒(méi)有阻力損失，吸、排氣過(guò)程中與外界沒(méi)有熱量交換；沒(méi)有泄漏。其過(guò)程如圖所示。圖23為活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓力與容積的變化，活塞式壓縮機(jī)對(duì)氣體的壓縮，是由活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)完成的。整個(gè)工作過(guò)程分吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過(guò)程。,往復(fù)式壓縮機(jī),往復(fù)式壓縮機(jī)的主要特點(diǎn)： 1）適用壓力范圍廣，不論流量大小，均能達(dá)到所需壓力； 2）熱效率高，單位耗電量少； 3）適應(yīng)性強(qiáng)，即排氣范圍較廣，且不受壓力高低影響，能適應(yīng)較廣闊的壓力范圍和制

5、冷量要求； 4）可維修性強(qiáng)； 5）對(duì)材料要求低，多用普通鋼鐵材料，加工較容易，造價(jià)也較低廉； 6）技術(shù)上較為成熟，生產(chǎn)使用上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)； 7）裝置系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單； 缺點(diǎn)： 1）轉(zhuǎn)速不高，機(jī)器大而重； 2）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，維修量大； 3）排氣不連續(xù)，造成氣流脈動(dòng)； 4）運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有較大的震動(dòng)。 活塞式壓縮機(jī)在各種用途，特別是在中小制冷范圍內(nèi)，成為制冷機(jī)中應(yīng)用最廣、生產(chǎn)批量最大的一種機(jī)型。,往復(fù)式壓縮機(jī),往復(fù)式壓縮機(jī),往復(fù)式壓縮機(jī)的主要性能指標(biāo) 1）額定排氣量：即為壓縮機(jī)銘牌上標(biāo)注的排氣量，指壓縮機(jī)在特定進(jìn)口狀態(tài)下的排氣量。常用單位m/min，m/h。 額定排氣壓力：即為壓縮機(jī)銘牌上標(biāo)注的

6、排氣壓力，常用單位MPa，bar。 2）排氣溫度：考慮到積炭和安全運(yùn)行，對(duì)于相對(duì)分子量小于或等于12的介質(zhì)，排氣溫度不超過(guò)135；對(duì)乙炔、石油氣、濕氯氣排氣溫度不超過(guò)100；其他氣體建議不超過(guò)150。 3）活塞力：活塞在止點(diǎn)出所受到的氣體力最大，因此將這時(shí)的氣體力稱為活塞力。 4） 級(jí)數(shù)：大中型往復(fù)壓縮機(jī)以省功原則選擇級(jí)數(shù)，通常情況下其各級(jí)壓力比4。,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu),往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)：壓縮機(jī)主要由機(jī)體、曲軸、連桿、活塞組、閥門、軸封、油泵、能量調(diào)節(jié)裝置、油循環(huán)系統(tǒng)等部件組成。,往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)機(jī)體,機(jī)體： 包括氣缸體和曲軸箱兩部分，一般采用高強(qiáng)度灰鑄鐵

7、（HT20-40）鑄成一個(gè)整體。它是支承氣缸套、曲軸連桿機(jī)構(gòu)及其它所有零部件重量并保證各零部件之間具有正確的相對(duì)位置的本體。氣缸采用氣缸套結(jié)構(gòu)，安裝在氣缸體上的缸套座孔中，便于當(dāng)氣缸套磨損時(shí)維修或更換。,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)機(jī)體,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu),曲軸： 曲軸是往復(fù)式壓縮機(jī)的主要部件之一，傳遞著壓縮機(jī)的全部功率。其主要作用是將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿改變?yōu)榛钊耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。曲軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)，承受拉、壓、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)的交變復(fù)合負(fù)載，工作條件惡劣，要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度以及主軸頸與曲軸銷的耐磨性。故曲軸一般采用40、45或50號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛造。,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)曲軸,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu),

8、連桿： 連桿是曲軸與活塞間的連接件，它將曲軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并把動(dòng)力傳遞給活塞對(duì)氣體做功。連桿包括連桿體、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓。 連桿體在工作時(shí)承受拉、壓交變載荷，故一般用優(yōu)質(zhì)中碳鋼鍛造或用球墨鑄鐵（如QT4010）鑄造，桿身多采用工字形截面且中間鉆一長(zhǎng)孔作為油道。,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)連桿,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu),活塞組： 活塞組是活塞、活塞銷及活塞環(huán)的總稱?；钊M在連桿帶動(dòng)下，在汽缸內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而與汽缸等共同組成一個(gè)可變的工作容積，以實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣等過(guò)程。 活塞---活塞可分為

9、筒形和盤形兩大類。活塞的材料一般為鋁合金或鑄鐵 活塞銷---活塞銷是用來(lái)連接活塞和連桿小頭的零件，在工作時(shí)承受復(fù)雜的交變載荷。 活塞環(huán)---活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)。汽環(huán)的主要作用是使活塞和氣缸壁之間形成密封，防止被壓縮氣從活塞和氣缸壁之間的間隙中泄漏；油環(huán)的作用是布油和刮去氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油。,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)活塞組件,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)活塞,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)活塞環(huán),往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu),氣閥與軸封： 氣閥是壓縮機(jī)的一個(gè)重要部件，屬于易損件。它的質(zhì)量及工作的好壞直接影響壓縮機(jī)的輸氣量、功率損耗和運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。氣閥包括吸氣閥和排氣閥，活塞每上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，吸、排氣閥各啟閉一次，從而控制壓

10、縮機(jī)并使其完成吸氣、壓縮、排氣等四個(gè)工作過(guò)程。,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)氣閥組,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)軸封,軸封---軸封的作用在于防止壓縮氣體沿曲軸伸出端向外泄漏，或者是當(dāng)曲軸箱內(nèi)壓力低于大氣壓時(shí)，防止外界空氣漏入。,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)潤(rùn)滑系統(tǒng),潤(rùn)滑的作用 潤(rùn)滑是壓縮機(jī)中的重要問(wèn)題之一，它不僅影響到壓縮機(jī)的性能指標(biāo)，而且對(duì)壓縮機(jī)的壽命、可靠性、安全性也直接相關(guān)。 潤(rùn)滑的作用如下： 1)使摩擦表面(即軸與軸承、活塞環(huán)與氣缸壁等運(yùn)動(dòng)部件接觸面)被油膜分隔，形成液體摩擦或半干摩擦，從而降低壓縮機(jī)的摩擦功、摩擦熱和零件的磨損，提高壓縮機(jī)的機(jī)械效率，增加壓縮機(jī)的可靠性和耐久性。 2)帶走摩擦熱，使摩擦表面溫度不

11、致過(guò)高。 3)潤(rùn)滑油充滿活塞與氣缸的間隙和軸封的摩擦表面之間，增強(qiáng)了密封作用。 4)帶走磨屑，改善摩擦表面的工作情況。 5)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)還向能量調(diào)節(jié)裝置供油。,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)潤(rùn)滑系統(tǒng),潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑系統(tǒng) 壓縮機(jī)的潤(rùn)滑方式可分為飛濺潤(rùn)滑和壓力潤(rùn)滑兩種類型。飛濺潤(rùn)滑是利用運(yùn)動(dòng)零件的機(jī)械作用，將潤(rùn)滑油送至需要的摩擦表面，半封閉壓縮機(jī)就有很多的采用飛濺潤(rùn)滑。一方面在連桿大頭下端裝設(shè)甩油勺，將曲軸箱中的油甩向氣缸鏡面，潤(rùn)滑活塞與氣缸壁之間的摩擦表面；另一方面，在電動(dòng)機(jī)一端的軸上裝有甩油盤，將油甩起并收集在電動(dòng)機(jī)側(cè)端蓋的集油小室上，通過(guò)曲軸中的油道，潤(rùn)滑主軸承和連桿軸承。在某些小型立式開(kāi)啟式壓

12、縮機(jī)中，飛濺潤(rùn)滑僅依靠曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。,往復(fù)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)潤(rùn)滑系統(tǒng),往復(fù)式壓縮機(jī)典型故障及事故分析,排氣溫度不正常 排氣溫度不正常是指其高于設(shè)計(jì)值。影響排氣溫度增高的因素有：進(jìn)氣溫度、壓力比、以及壓縮指數(shù)（對(duì)于空氣壓縮指數(shù)K1.4）。影響到吸氣溫度高的因素如：中間冷卻效率低，或者中冷器內(nèi)水垢結(jié)多影響到換熱，則后面級(jí)的吸氣溫度必然要高，排氣溫度也會(huì)高。氣閥漏氣，活塞環(huán)漏氣，不僅影響到排氣溫度升高，而且也會(huì)使級(jí)間壓力變化，只要壓力比高于正常值就會(huì)使排氣溫度升高。此外，水冷式機(jī)器，缺水或水量不足均會(huì)使排氣溫度升高。,往復(fù)式壓縮機(jī)典型故障及事故分析,過(guò)熱故障 在曲軸和軸承、十字頭與滑板、

13、填料與活塞桿等摩擦處，溫度超過(guò)規(guī)定的數(shù)值稱之為過(guò)熱。過(guò)熱所帶來(lái)的后果：一個(gè)是加快磨擦副間的磨損，二是過(guò)熱量的熱不斷積聚直致燒毀磨擦面以及燒抱而造成機(jī)器重大的事故。造成軸承過(guò)熱的原因主要有：軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面積過(guò)小；軸承偏斜曲軸彎曲、扭；潤(rùn)滑油粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成斷油等；安裝時(shí)沒(méi)有找平，沒(méi)有找好間隙，主軸與電機(jī)軸沒(méi)有找正，兩軸有傾斜等。,往復(fù)式壓縮機(jī)典型故障及事故分析,斷裂事故 斷裂事故發(fā)生的部位主要有：曲軸斷裂：其斷裂大多在軸頸與曲臂的圓角過(guò)渡處；連桿的斷裂：連桿螺釘斷裂；氣缸、缸蓋破裂：主要原因：對(duì)于水冷式機(jī)器，在冬天運(yùn)轉(zhuǎn)停車后，若忘掉將氣缸、缸蓋內(nèi)的冷卻水放盡，

14、冷卻水會(huì)結(jié)冰而撐破氣缸以及缸蓋； 活塞桿斷裂。,往復(fù)式壓縮機(jī)典型故障及事故分析,活塞桿斷裂： 主要斷裂的部位是與十字頭連接的螺紋處以及緊固活塞的螺紋處，此兩處是活塞桿的薄弱環(huán)節(jié)，如果由于設(shè)計(jì)上的疏忽，制造上的馬虎以及運(yùn)轉(zhuǎn)上的原因，斷裂較常發(fā)生。若在保證設(shè)計(jì)、加工、材質(zhì)上都沒(méi)有問(wèn)題，則在安裝時(shí)其預(yù)緊力不得過(guò)大，否則使最大作用力達(dá)到屈服極限時(shí)活塞桿會(huì)斷裂。在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后，由于氣缸過(guò)渡磨損，對(duì)于臥式列中的活塞會(huì)下沉，從而使連接螺紋處產(chǎn)生附加載荷，再運(yùn)轉(zhuǎn)下去，有可能使活塞桿斷裂，這一點(diǎn)在檢修時(shí)應(yīng)特別注意。此外，由于其它部位的損壞，使活塞桿受到了強(qiáng)烈的沖擊時(shí)，都有可能使活塞桿斷裂。,往復(fù)式壓縮機(jī)典型故障及事故分析,燃燒和爆炸事故 有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)中往往產(chǎn)生積碳問(wèn)題，因?yàn)榉e碳不僅會(huì)使活塞環(huán)卡在槽內(nèi)，氣閥工作不正常以及使氣流信道面積減小增加阻力，而且在一定的條件下積碳會(huì)燃燒，導(dǎo)致壓縮機(jī)發(fā)生爆炸事故。因此，氣缸中的潤(rùn)滑油不能供給太多，不能讓沒(méi)有經(jīng)過(guò)很好過(guò)濾，含有大量塵埃的氣體吸入氣缸，否則形成積碳與含有多量揮發(fā)物的氣體接觸導(dǎo)致爆炸。為要防止燃燒、爆炸發(fā)生，一定要計(jì)劃?rùn)z修，定期清洗儲(chǔ)氣罐和管道的油垢。,