《活塞式空壓機》PPT課件.ppt

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1、第 十 三 章 活 塞 式 空 壓 機 壓 縮 空 氣 在 船 上 的 用 途1. 啟 動 主 柴 油 機 、 發(fā) 電 柴 油 機 。2. 為 氣 動 pneumatic機 械 (壓 力 水 柜 、 汽 笛 )和 工 具 供 氣 。3. 為 氣 動 主 機 遙 控 系 統(tǒng) 供 氣 。4. 吹 洗 purge零 件 (濾 器 、 閥 件 )。 原 動 機 Primary Mover電 動 機 Electric Motor柴 油 機 Diesel Engine 臺 數(shù)231 壓 力中 壓低 壓應急空壓機 輔( 應急)空氣瓶 發(fā) 電 柴 油 機 發(fā) 電 機電 站電 動 機主 空 壓 機主 空 氣 瓶

2、主 柴 油 機壓 縮 空 氣 在 船 上 系 統(tǒng) 原 理 圖 13.1 活 塞 式 空 壓 機 的 工 作 原 理一 、 單 級 活 塞 式 空 壓 機 理 論 工 作 循 環(huán)1.氣 缸 無 余 隙 容 積2.吸 排 氣 無 壓 力 損 失和 脈 動3.吸 氣 過 程 氣 體 與 缸壁 無 熱 交 換4.無 氣 體 漏 泄5.氣 體 是 理 想 氣 體5 點 假 設 ：1.p-V圖 循 環(huán) 線 包 圍的 面 積 代 表 耗 功 。2.氣 缸 冷 卻 越 好 ， 越接 近 等 溫 過 程 ， 耗 功越 小 。結 論 ： 二 、 實 際 工 作 循 環(huán)1.影 響 實 際 工 作 循 環(huán) 的 因 素

3、 余 隙 氣 體 膨 脹 3-4 V容 積 系 數(shù) pppc V VVVV Vc/Vp越 大pd / ps越 大 c越 小連 桿 軸 承 磨 損 氣 缸墊 片 加 厚 v減 小壓 鉛 法 檢 查 余 隙 活 塞 -缸 蓋 、 氣 閥 通 道 造 成余 隙 容 積 Vc 二 、 實 際 工 作 循 環(huán)1.影 響 實 際 工 作 循 環(huán) 的 因 素 進 氣 阻 力排 氣 阻 力排 出 壓 力 pd壓 力 系 數(shù) V VVVVp 吸 入 壓 力 ps 二 、 實 際 工 作 循 環(huán)1.影 響 實 際 工 作 循 環(huán) 的 因 素 溫 度 ， 比 容 ， 體 積 溫 度 系 數(shù) t吸 氣 預 熱Pd/p

4、s,t： 吸 氣 終 了 氣 缸 內 溫 度吸 氣 溫 度T : S StT TT 二 、 實 際 工 作 循 環(huán)1.影 響 實 際 工 作 循 環(huán) 的 因 素 氣 閥 、 活 塞 環(huán)氣 密 系 數(shù) l漏 泄壓 縮 過 程 和 余 隙氣 體 膨 脹 過 程 按k=const的 多 變 過程 計 算 二 、 實 際 工 作 循 環(huán)2.排 氣 量 和 輸 氣 系 數(shù)理 論 排 氣 量 ： 即 活 塞 行 程 容 積 ， 也 就 是 單 位 時 間 內 活 塞所 掃 過 的 容 積 。單 作 用 Single effect壓 縮 機 smSnzDV t / 240/ 32 ltpvtt VVQ 實

5、際 排 氣 量 輸 氣 系 數(shù) ： tVQ/sd pp 余 隙 容 積 損 失 漏 泄 氣 缸 溫 度 預 熱 損 失 補 充 ： 注 意 幾 個 概 念 區(qū) 別單 位 時 間 內 排 送 的 相 當 于 第 1級 吸 氣 狀 態(tài) 的 空 氣 體 積 。(m3/s， m3/min， m3/h)公 稱 排 氣 量 : 額 定 壓 力 時 的 排 氣 量 ?？?壓 機 的 排 氣 量 :理 論 排 氣 量 ： 即 活 塞 行 程 容 積 ， 也 就 是 單 位 時 間 內 活 塞所 掃 過 的 容 積 。 ltpvtt VVQ 實 際 排 氣 量 二 、 實 際 工 作 循 環(huán) 3.功 率 和 效

6、 率指 示 功 率 Pi ： 用 于 壓 縮 氣 體 的 功 率 。用 示 功 器 Indicator測 量 p-V圖 計 算 。理 論 功 率 ： 按 理 論 循 環(huán) 計 算 的 功 率 。等 溫 理 論 功 率 PT ： 按 等 溫 理 論 循 環(huán) 計 算 的 功 率 。絕 熱 理 論 功 率 PS ： 按 絕 熱 理 論 循 環(huán) 計 算 的 功 率 。等 溫 指 示 效 率 iT ： iT = PT /Pi絕 熱 指 示 效 率 iS ： iS= PS /Pi軸 功 率 P： 曲 軸 得 到 的 功 率 。機 械 效 率 m ： m= Pi /P等 溫 總 效 率 T ： T = PT

7、/P = iT m 絕 熱 總 效 率 S ： S = PS /P = is m 水 冷iT iS 風 冷 三 、 多 級 壓 縮 和 級 間 冷 卻排 壓 高 (壓 力 比 大 )時 采 用 ， 設 多 級 壓 縮 和 級 間 冷 卻第 一 級 工 作 循 環(huán) o-a-b-n-o第 二 級 工 作 循 環(huán) c-e-f-m-c 整 個 工 作 循 環(huán) o-a-b-c-e-f-m-n-o 三 、 多 級 壓 縮 和 級 間 冷 卻 原 因 ：4.減 輕 活 塞 上 作 用 力 （ 減 少 壓 力 比 ）1.降 低 排 氣 溫 度 (160C)2.提 高 輸 氣 系 數(shù)3.節(jié) 省 壓 縮 功 2.

8、 各 級 壓 縮 比 的 確 定 理 論 分 析 ： 各 級 耗 功 相 等 時 ， 壓 縮 機 總 耗 功 最 小 。 即 各 級 壓 力 比 應 相 等 。最 佳 壓 力 比 ： 各 級 壓 力 比 相 等 時 總 耗 功 最 省 。 z pppppppp dzd 12312 壓 力 比 分 配 原 則 ： 主 要 依 據(jù) 省 功 原 則 。 三 、 多 極 壓 縮 和 中 間 冷 卻中 間 壓 力 的 選 擇 （ 2級 ） ： 12 pppz 實 際 上 后 一 級 的 壓 縮 比 選 得 小 一 些原 因 ： 后 級 冷 卻 比 前 級 效 果 差 ， 采 用 同 樣 壓 比 耗 功

9、會 更 大 ；后 級 余 隙 容 積 相 對 大 ， 采 用 同 樣 壓 比 容 積 損 失 會 更 大 。 13.2 活 塞 式 空 壓 機 的 結 構 和 自 動 控 制一 、 CZ60/30活 塞 式 壓 縮 機 的 結 構 CZ60/30型 船 用 二 級 壓 縮空 壓 機排 氣 量 ： 60m3/h轉 速 ： 750r/min一 級 額 定 排 壓 ： 0.64MPa二 級 額 定 排 壓 ： 3.0MPa余 隙 高 度 ： 0.5-1.0mm低 壓 級 安 全 閥 開 啟 壓 力 ：0.7MPa（ 15 p 1額 ）高 壓 級 安 全 閥 開 啟 壓 力 ：3.3MPa（ 10 P

10、d額 ） 一 、 CZ60/30活 塞 式 壓 縮 機 的 結 構要 求 ：關 閉 嚴 密阻 力 小啟 閉 及 時撞 擊 小余 隙 小1、 氣 閥 Valve 一 、 CZ60/30活 塞 式 壓 縮 機 的 結 構環(huán) 狀 閥1、 氣 閥 Valve 一 、 CZ60/30活 塞 式 壓 縮 機 的 結 構網(wǎng) 狀 閥1、 氣 閥 Valve 一 、 CZ60/30活 塞 式 壓 縮 機 的 結 構碟 狀 閥1、 氣 閥 Valve 對 氣 閥 的 要 求 （ 和 往 復 泵 比 較 ） ：空 壓 機 氣 閥 要 求 ： 嚴 、 靜 、 快 、 小 ?往 復 泵 泵 閥 要 求 ： 嚴 、 靜

11、、 快 、 小密 安 無聲 速及時 阻力只 要 求 撞 擊 速 度小 以 延 長 壽 命 關 于 氣 閥 的 啟 閉 頻 率 ：頻 率 轉 速?= ， 不 受 排 氣 量 、 排 壓 影 響隨 電 源 頻 率 改 變 而 改 變關 于 氣 閥 的 升 程 ：升 程 增 加 ， 閥 系 氣 流 速 度 小 ， 阻 力 小 ； 但 撞 擊 大 ， 易變 形 ， 壽 命 短 。 所 以 升 程 設 計 時 已 定 （ 2-4mm） ， 不要 改 變 。 轉 速 高 和 壓 力 大 的 升 程 小 。 通 常 低 壓 級 氣 閥升 程 要 大 于 高 壓 級一 、 CZ60/30活 塞 式 壓 縮 機

12、 的 結 構 一 、 CZ60/30活 塞 式 壓 縮 機 的 結 構2、 安 全 閥開 啟 壓 力 ：低 壓 側 ： 15 p1額高 壓 側 ： 10 pd額開 啟 時 空 氣 泄放 量 等 于 或 稍大 于 壓 縮 機 的排 氣 量 ： 一 、 CZ60/30活 塞 式 壓 縮 機 的 結 構3、 潤 滑飛 濺 潤 滑壓 力 潤 滑油 杯 滴 油 潤 滑氣 缸 上 部 , 46滴 /分 鐘 。 一 、 CZ60/30活 塞 式 壓 縮 機 的 結 構4、 冷 卻水 冷風 冷級 間 冷 卻 (第 1級 )氣 缸 冷 卻后 冷 卻滑 油 冷 卻 降 低 排 氣 溫 度 ，減 少 功 耗 。減

13、少 功 耗 ， 降 低排 氣 和 滑 油 溫 度 。過 低 會 引 起 液 擊 。降 低 排 氣 比 容 ,增 加 氣 瓶 儲 量 ,分 離 油 水 。保 持 滑 油 性 能 ， 冷卻 摩 擦 面 。 級 間 冷 卻氣 缸 冷 卻滑 油 冷 卻一 、 CZ60/30活 塞 式 壓 縮 機 的 結 構4、 冷 卻 5、 氣 液 分 離 器慣 性 式 (氣 液 分 子 質 量 不 同 )過 濾 式 (氣 液 分 子 大 小 不 同 )吸 附 式 (液 體 的 粘 性 )止 回 球 閥 Non-return Ball Valve泄 放 閥 Drain Valve一 、 CZ60/30活 塞 式 壓

14、縮 機 的 結 構 二 、 活 塞 式 壓 縮 機 的 自 動 控 制 二 、 活 塞 式 壓 縮 機 的 自 動 控 制2.42.52.93.0 1# 2#壓 力 上 升 時 運 轉 狀 態(tài)自 動 起 停 繼 電 器 啟 動 (MPa) 停 車 (MPa)1#（ 主 ） PS1 2.5 3.02#（ 備 用 ） PS2 2.4 2.9壓 力 繼 電 器 二 、 活 塞 式 壓 縮 機 的 自 動 控 制自 動 卸 載 和 泄 放定 時 器 Timer控 制 卸 載 機 構 電 器 閥 開 啟 ， 與 泄 放 閥 一起 延 時 到 正 常 轉 速 后 關 閉 。 二 、 活 塞 式 壓 縮 機

15、 的 自 動 控 制冷 卻 水 自 動 控 制冷 卻 水 管 路 上 設 電 磁 閥 或 氣 動 薄 膜 閥 。 二 、 活 塞 式 壓 縮 機 的 自 動 控 制自 動 保 護高 壓 缸 排 氣 管 路 設 溫 度 繼 電 器油 壓 繼 電 器 (或 油 位 繼 電 器 ） 停 車注 意 判 斷 ： 滑 油 溫 度 高 ， 可 表 現(xiàn) 為 壓力 低 ， 出 現(xiàn) “ 低 壓 報 警 ” 二 、 活 塞 式 壓 縮 機 的 自 動 控 制滑 油 自 動 供 給滴 油 潤 滑 設 供 油 電 磁 閥 ， 該 閥 與 壓 縮 機 同 步 工 作 。 13.3 活 塞 式 空 壓 機 的 管 理1.

16、起 動 和 停 車 手 動(1) 曲 軸 箱 油 位(2) 供 冷 卻 水(3) 開 管 路 截 止 閥(4) 開 卸 載 機 構5) 按 啟 動 按 鈕(6) 關 卸 載 機 構 ， 關 泄 放 閥 (由 低 壓 至 高 壓 )(1) 開 卸 載 機 構(2) 開 泄 放 閥 (由 高 壓 至 低 壓 )(3) 按 停 車 按 鈕起動停車 (4) 關 管 路 截 止 閥 ， 停 冷 卻 水一 、 管 理 要 點 2. 運 行 中 檢 查 滑 油 ： 水 冷 70 C， 風 冷 80 C， 油 位 太 高 或太 低 都 不 利 。冷 卻 ： 水 溫 20 C， 溫 差 1015 C， 斷 水

17、應 停 車 、自 然 冷 卻 ， 避 免 “ 炸 缸 ” 。 氣 壓 、 氣 溫 ： 各 級 排 氣 溫 度 160 C， 進 氣 瓶 溫 度水 冷 時 (進 水 溫 度 +30 C)， 風 冷 時 (環(huán) 境 溫 度 +40 C) 定 時 (2h)放 殘 (水 、 油 ) 檢 查 漏 泄 、 噪 音 3. 檢 修 保 養(yǎng) 氣 閥 漏 泄 現(xiàn) 象 閥 溫 度 升 高 ， 閥 蓋 燙 手 級 間 氣 壓 偏 高 (后 級 氣 閥 漏 ) 級 間 氣 壓 偏 低 (前 級 氣 閥 漏 ) 排 氣 量 降 低氣 閥 檢 修 氣 閥 煤 油 試 漏 ， 20滴 /min 吸 排 氣 閥 彈 簧 3次 壓

18、 緊 自由 高 度 殘 余 變 形 0.5% 氣 閥 潤 滑 油 防 止 著 火 與 爆 炸 冷 卻 系 統(tǒng) 清 洗 運 動 部 件 間 隙 3. 檢 修 保 養(yǎng) 氣 閥 潤 滑 油 冷 卻 系 統(tǒng) 清 洗 對 潤 滑 油 的 要 求 良 好 的 抗 氧 化 積 碳 能 力 良 好 的 抗 乳 化 性 適 當 高 的 閃 點 (200240C， 高于 壓 縮 終 點 氣 溫 2040 C) 防 止 著 火 與 爆 炸 運 動 部 件 間 隙 3. 檢 修 保 養(yǎng) 氣 閥 潤 滑 油 冷 卻 系 統(tǒng) 清 洗 堿 洗 法 (1%Na2CO3) 酸 洗 法 防 止 著 火 與 爆 炸 運 動 部 件

19、 間 隙 運 動 部 件 間 隙3. 檢 修 保 養(yǎng) 氣 閥 潤 滑 油 冷 卻 系 統(tǒng) 清 洗 活 塞 環(huán) 間 隙 主 軸 承 間 隙 連 桿 軸 承 間 隙 防 止 著 火 與 爆 炸 活 塞 缸 壁 間 隙 氣 缸 余 隙 防 止 著 火 與 爆 炸 運 動 部 件 間 隙3. 檢 修 保 養(yǎng) 氣 閥 潤 滑 油 冷 卻 系 統(tǒng) 清 洗 油 在 高 溫 下 分 解 的 積 碳 沉淀 物 自 燃 (不 一 定 達 到 閃 點 ，有 時 180200C會 發(fā) 生 )。 合 理 選 用 滑 油 工 作 溫 度 150 C或 低 于 滑油 閃 點 28C， 避 免 空 轉 過 長 。 減 少 積

20、 油 積 碳 ， 定 期 放 殘原 因預 防 措 施 防 止 空 氣 中 油 分 達 到 爆 炸極 限 氣 缸 、 活 塞 環(huán) 磨 損 過 大 氣 閥 彈 簧 損 壞 、 太 弱 、 漏 裝二 、 故 障 分 析1. 排 氣 量 降 低 閥 片 損 壞 閥 座 與 閥 片 接 觸 不 良 缸 蓋 和 缸 體 接 觸 不 良 濾 器 堵 塞 或 氣 閥 通 道 積 碳 過 多 吸 氣 閥 彈 簧 太 強 余 隙 容 積 太 大 氣 缸 冷 卻 不 良 吸 氣 溫 度 太 高 漏容堵 前 1級 排 氣 量 減 小 級 間 氣 體 外 漏二 、 故 障 分 析2. 級 間 壓 力 高 于 或 低 于

21、 正 常 值 后 1級 排 氣 量 減 小 級 間 冷 卻 不 良 高 壓 缸 排 氣 經(jīng) 活 塞 環(huán) 漏 入 低 壓 缸過高過低 二 、 故 障 分 析2. 級 間 壓 力 高 于 或 低 于 正 常 值問 題 ： 空 壓 機 低 壓 級 安 全 閥 開 啟 (級 間 壓 力 高 )可 能 是什 么 原 因 ？A.高 壓 級 吸 氣 閥 漏 泄B.高 壓 級 排 氣 閥 漏 泄C.低 壓 級 排 氣 閥 漏 泄D.級 差 式 活 塞 上 部 活 塞 環(huán) 漏 泄E.吸 氣 溫 度 高F.通 氣 瓶 的 排 氣 壓 力 過 高 排 氣 壓 力 過 高二 、 故 障 分 析3. 排 氣 溫 度 過

22、 高 氣 閥 漏 泄 氣 缸 或 級 間 冷 卻 不 良 吸 氣 溫 度 過 高 二 、 故 障 分 析3. 排 氣 溫 度 過 高問 題 ： 空 壓 機 排 氣 溫 度 過 高 可 能 是 什 么 原 因 ？A.低 壓 級 吸 氣 閥 漏 泄B.高 壓 級 吸 氣 閥 漏 泄C.低 壓 級 排 氣 閥 漏 泄E.排 氣 閥 漏 泄F. 冷 卻 不 良G.余 隙 容 積 因 軸 承 磨 損 變 大H.吸 氣 溫 度 高D.高 壓 級 排 氣 閥 漏 泄 余 隙 內 氣 體 少 ，膨 脹 時 溫 度 降 低氣 體 漏 至 外 界 曲 柄 連 桿 機 構 與 氣 缸 中 心 線 不 一 致二 、 故 障 分 析4. 不 正 常 的 敲 擊 聲 機 械 敲 擊 ： 軸 承 間 隙 太 大 ， 余 隙 容 積 太 小 ， 螺 栓松 動 ， 零 件 掉 入 氣 缸 油 擊 ： 氣 缸 滑 油 量 太 多 水 擊 ： 氣 缸 凝 水 或 缸 套 冷 卻 水 漏 入 氣 缸