压缩机的热力过程课件.ppt

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1、第七节压缩机的热力过程一、活塞式压缩机的工作原理及示功图二、单级活塞式压缩机所消耗的机械功三、压缩机的容积效率及其影响因素四、多级压缩五、叶轮式压气机的工作原理及分类工作原理：活塞式、叶轮式和引射式出口压力：压气机、鼓风机、通风机一、活塞式压缩机的工作原理及示功图结构简图主要部件：1、活塞2、气缸3、滤清器4、吸、排气阀5、散热肋片空气进口排入空气瓶中pVPb空气瓶压力4123V0图9-1单级活塞式压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3工作过程1、吸气过程4-12、压缩过程1-23、排气过程2-34、余隙容积内压缩空气的膨胀过程3-4图中2-3和4-1不是状态变化，而是表示气缸内气体质

2、量的变化。二、单级活塞式压缩机所消耗的机械功图9-2单级理想压缩机p-V图p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’55”V1定温多变绝热1、压缩机工作过程的作功分析技术功压缩机所需的功Wc2、压缩机所消耗的机械功PVTs112’2’2”2”P1P2P2P122图9-2三种压缩过程图示1-2’定温过程1-2”绝热过程1-2多变过程1）、可逆定温压缩2）、可逆绝热压缩3）、可逆多变压缩1kg工质图9-2单级理想压缩机p-V图p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’55”V1定温多变绝热对压缩机而言，示功图p-V图所包围的面积表示压缩机的耗功，从p-V图可以看出定温压缩耗

3、功最少，而绝热压缩所消耗的机械功最大。因此对压缩机应加强冷却，不仅减少耗功，而且保证润滑条件。图9-3有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3三、压缩机的容积效率及其影响因素1、有余隙容积存在时，对Wc及供气量的影响图9-3有余隙容积压缩机示功图p21V1-V4V04VVs3有余隙容积时，压缩机耗功式中，V1-V4=m’v1,m’为有余隙容积时时进入气缸的气体质量压缩1kg气体所消耗的功为：无余隙容积时，压缩1kg气体所消耗的功为：有余隙容积和无余隙容积时，压缩1kg气体所消耗的功是相同的2、容积效率：p21V1-V4V04VVs3容积效率：有效吸气体积与气缸工作体积之比。有效

4、吸气体积：V1-V4气缸工作体积：Vs=V1-V0增大时，容积效率降低；提高时，容积效率也降低。容积效率：称为压缩机的余隙比称为压缩机的增压比3）对于压力较高的情况，一般采用双级压缩和中间冷却。VsV0VpV吸p2pb3421图9-4增压比对容积效率的影响2’4’3’P2’3”(2”)P2”3、相同的余隙容积，增压比对容积效率的影响1）V吸，v，当增加到某一数值时，V吸=0，v=0。2）当，p2，压缩终温t2，为保证润滑，要求t2<160C，7,=2-6。1、工作原理及简图图9-5双级活塞式压缩机示意图冷却水四、多级压缩p30p2p113’4252’多

5、变过程定温线3’32、双级活塞式理想压缩机p-V图双级压缩省功而且压缩终温较低，有利于润滑。单级压缩：面积012340p1p3：双级压缩：面积0122’3’40pV图9-6双级活塞式压缩机p-V图3、双级活塞式压缩机的耗功及最佳增压比压缩1kg气体所消耗的功最有效的冷却：T2’=T1即p1v1=p2v2’耗功最小，则两级增压比应相同，这个增压比称为最佳增压比。采用最佳增压比，且有效冷却，则各级耗功相同，每一级均为m级压缩，最佳增压比为图9-7双级压缩中间冷却T-s图p2p3T2p11T1sT3’32’2qLqH采用最佳增压比进行双级压缩的优点：1、省功2、各缸负荷均匀3、终温相同，各缸散

6、热量相等例9-1某两级压缩、中间冷却的活塞式压缩机。每小时吸入p1=0.1Mpa，t1=17℃的空气108.5kg，可逆多变压缩到p3=6Mpa。设各级多变指数为1.2，试分析这个装置的工作情况，并与单级多变压缩（n=1.2）至同样增压比时的情况相比较。解单级多变压缩时排气温度为t3=300.79℃单级压缩时压缩机消耗的功率为最佳增压比各级的排气温度为两级压缩时压缩机消耗的总功率为五、叶轮式压气机的工作原理及分类优点：流量大、气体能无间歇地连续流进流出径流式（即离心式）轴流式机械能——增加动能—压力增加叶片扩压管任意工质、任意绝热过程1—2：理想气体可逆绝热压缩TsP1P2121—2

7、’：不可逆绝热压缩2’2’TsP1P212理想气体的焓是温度的单值函数qp=h=T-s图过程曲线下的面积=面积43254面积432’643456=面积522’65压缩机的绝热效率1—2：可逆绝热压缩=面积063452180-面积063180=面积3452131—2’：不可逆绝热压缩=面积0634522’90-面积063180=面积435213+面积822’98=面积822’98