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    七种压缩机结构及原理动画演示

    2015-07-18  dongchang


      压缩机在化工行业应用非常广泛,应广大七友要求,小编和从事动设备工程师经过多方收集资料,整理制作,最总给大家呈现出了这篇精彩的内容,希望对从事压缩机相关的七友有所帮助!!!

      1、螺杆式压缩机



      原理:螺杆式压缩机的结构如图所示。在“∞”?#20013;?#30340;气缸中平行地配置两个按一定传动比反向旋转又相互啮合的螺旋形转子。通常对节圆外具有凸齿的转子称为阳转子(习惯称为主动转子);在节圆内具有凹齿的转子称为阴转子(习惯称为从动转子) 。阴、阳转子上 的螺旋形体分别称作阴螺杆和阳螺杆。?#35805;?#38451;转子(或经增速齿轮组)与原动机连接,并由此输入功率;由阳转子( 或经同步齿轮组 )带动阴转子转动。螺杆式压缩机的主要零部件有:一对转子、机体、轴?#23567;?#21516;步齿轮(有时还有增速齿轮)以及密封组件等。

      按运行方式之不同,螺杆式压缩机可分为无油压缩机和喷油压缩机两类

      优点:

      1)可靠性高。螺杆压缩机零部件少,没有易损件,因而它运转可靠,寿命长,大修间隔期可达4-8万h.

      2)操作维护方便。

      3)动力平衡好。特别适合用作移动式压缩机,体积小、重量轻、占地面积少。

      4)适应性强。螺杆压缩机具有强制输气的特点,容积流量几乎不受排气压力的影响,在宽广的范围内能保持较高的效率,在压缩机结构不作任何改变的情况下,适用于多种工质。

      5)多相混输。螺杆压缩机的转子齿面间实际上留有间隙,因而能耐液体冲击,可输送含液气体、含粉尘气体、易聚合气体等。

      缺点:

      1)造价高。由于螺杆压缩机的转子齿面是一空间曲面,需利用特制的刀具在价格昂贵的专用设备上进行加工。另外,对螺杆压缩机气缸的加工精度也有较高的要求。

      2)不能用于高压场合。由于受到转子刚度和轴承寿命等方面的限制,螺杆压缩机只能用于?#23567;?#20302;压范围,排气压力?#35805;?#19981;超过3MPa。

      3)不能用于微型场合。螺杆压缩机依靠间隙密封气体,?#35805;?#21482;有容积流量大于0.2m3/min时,螺杆压缩机才具有优越的?#38405;堋?br/>
      排气量的调节:变转数调节,螺杆式压缩机的排气量和转数成正比关系。因此,改变压缩机的转数就可以达到调节排气量的目的。

      停转调节:利用压缩机停转来调节排气量,常见的有两种形式:1)小型螺杆式压缩机,如若实际耗气量低于排气量,则储气罐及管网中的气体压力升高,可利用压力继电器之类的装置来控制原动机的停转,以实现排气量的间?#31995;?#33410;。2 )在压缩机站或化工企业中,?#35805;?#26159;多机配置,完全可?#22278;?#29992;停止部分压缩机的运转以适应实际耗气量。

      控制吸入调节:利用压缩机吸气管上的进气调节阀进行调节。控制吸入调节又分为停止吸入和节流吸入两种。

      进排气管连通调节:从装置的结构上来看,此种调节方法是简便的,它只需在排出管道?#20064;?#35013;一调节阀。调节工况时,压缩的气体沿旁通管道经此调节阀流回吸入口

      空转调节:它实际上是停止吸入和进、排气管连通调节联合使用的一种综?#31995;?#33410;方法,采用一种在截断吸入的同时,能使进、排气管连通的减荷阀。空转调节的示功图如图4-49所示。它可在停止吸入调节示功图的基础?#24076;?#32771;虑到气体向进气管道(大气)排放(经安装在压缩机排气止回阀前 的连通管)而得到。

      滑阀调节:滑阀调节与活塞式压缩机部分行程压开吸气阀调节的基本原理相同,它是使齿间容积在接触线从吸入端向排出端移动的前一段时间内仍与吸气孔口相通,并使这部?#21046;?#20307;回流到吸气孔口。也就是说,减短了螺杆的?#34892;?#36724;向长度,以达到调节排气量的目的。

      2、滑片式压缩机



      工作原理:滑片式压缩机的主要机件由三部分组成:机体1(又称气缸)、转子2及滑片3。

      滑片式压缩机的转子偏心配置在气缸内,转子上开有若干纵向凹槽,在凹槽中装有能沿径向自由滑动的滑片。

      由于转子在气缸内偏心配置,气缸内壁与转 子外表面间构成一个月牙形空间。转?#26377;?#36716;时,滑片受离心力的作用从槽?#20852;?#20986;,其端部紧贴在 机体内圆壁面?#24076;?#26376;牙形的空间被滑片分隔成若 干扇形的小室——基元容积。

      在转?#26377;?#36716;一周之内,每一基元容积将由最 小值逐渐变大,直到最大值,再由最大值逐渐变 小,变到最小值。随着转子的连续旋转,基元容积遵循上述规律周而复始变化。



      如图所示,在机体上开设有吸气孔口(左侧) 和排气孔口(?#20063;? 。

      基元容积逐渐增大时,在左面与吸气孔口相遇。开始吸入气体,直?#20132;?#20803;容积达到最大,组成?#27809;?#20803;容积的后一滑片(相对于旋转方向)越过吸气孔口的上边缘时吸气终止。以后,基元容积开始缩小,气体在其内被压缩。当组成?#27809;?#20803;容积的前一滑片达到排气孔口的上边缘时,基元容积开始和排气孔口相通,则压缩过程结束,排气开始。而在基元容积的后一滑片越过排气孔口的下边缘时,排气终止。之后,基元容积达最小值。转子继续旋转,基元容积又开始增大。由此,余留在该最小容积中的压缩气体进行膨胀。当基元容积的前一滑片达到吸气孔口的下边缘后,该正在扩大的基元容积又和吸气孔口相通,重新开始吸入气体。如果滑片数为 z,则在转?#29992;?#26059;转一周之中,依次有z个基元容积分别进行吸气-压缩-排气-膨胀过程。

      分类:第一类:滴油滑片式压缩机第二类?#21495;?#27833;滑片式压缩机第三类:无油滑片式压缩机

      特点:滑片式压缩机结构简单、制造容易,操作和维修保养方便。它几乎完全平衡,无振动,所以要求的基础小。此外,在旋转一周之中有多个基元容积与吸排气管接通,因此吸排气压力脉动较小,不需安?#26114;?#22823;的贮气器。

      滑片式压缩机的主要缺点是滑片与转子气?#23383;?#38388;有很大的机?#30340;?#25830;,产生较大的能量损失,因此效?#24335;系汀?#20197;排气量10m3/min, 排气压力 6.86×105N/ m2的移动式空压机为例,其效率要比同参数的螺杆式压缩机约低10%, 比同参数的往复式压缩机约低20%。此外,虽然滑片的寿命现在已能突破8000小时,但取决于材质、加工精度及运行条件,故它仍是影响滑片式压缩机运转周期的一个重要因素。

      用途:滑片式压缩机广泛运用于各种?#23567;?#23567;型压缩空气装置和小型空调制冷装置?#23567;?#22312;化学工业和?#31216;?#24037;业中,无油机器可用来输送或加压各种气体。滑片式机械还可作为真空泵使用,单级可获5000-4000N/m2 (真空度95-96%), 双级可获1500-1OOON/m2(真空度98.5-99%)。

      滑片式压缩机多为单级或双级的,三级以上的很少见到。滴油润滑的机器,单级压力比为3-4;喷油机器单级压力比可达8;无油润滑机器的单级压力比很少超过2.5 。常见的排气量范围是1-20m3/min。压缩机?#35805;?#19982;电功机直联,转数范围?#35805;?#26159;500-30OOrpm。

      3、液环式压缩机



      工作原理:在泵体中装有适量的水作为工作液。由于离心力的作用,水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切,水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触(实际上叶片在水环内有一定的插入深度)。此时叶轮轮毂与水?#20998;?#38388;形成一个月牙形空间,而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0°为起点,那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大,且与端面上的吸气口相通,此时气体被吸入,当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮继续旋转时,小腔由大变小,使气体被压缩;当小腔与排气口相通时,气体便被排出泵外。

      特点:液环式压缩机或真空泵,通常用水作密封液,所以又习称水环泵。由于液体的充分冷却作用,压缩气体终了温度很低。所以,液环式压缩机适合压缩在高温下?#23376;?#20998;解的气体,如乙炔、二硫化碳、硫化氢等,?#24425;?#20110;压缩高?#29575;幣子?#32858;合的一些气体。由于压缩介质不与气?#23383;?#25509;接触,所以,它也特别适用于压缩具有强烈腐蚀性的气体,如氯气等。此时,可选用一种与被压缩气体不起作用的液体作密封液。如压缩氯气时用浓硫酸作密封液。液环式压缩机气缸不需润滑,可作为特殊用途的无润滑压缩机使用。除此之外,此种型式压缩机的结构简单,制造、操作方便,易损零件少,排气脉动和噪声均较小,

      4、滚动活塞式压缩机



      工作原理:滚动活塞式压缩机,将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械。是制冷系统的心脏,它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂液体,为制冷循环提供动力,从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。依靠偏心安设在汽缸内的旋转活塞在圆柱形汽缸内作滚动运动和一个与滚动活塞相接触的滑板的往复运动实?#21046;?#20307;压缩的压缩机。


      分类:滚动活塞式压缩机按其原理可分为容积型滚动活塞式压缩机与速度型滚动活塞式压缩机。容积型又分为 往复式滚动活塞式压缩机、回转式滚动活塞式压缩机;速度型滚动活塞式压缩机又分为:轴流式滚动活塞式压缩机、离心式滚动活塞式压缩机。

      目前家用冰箱和空调器滚动活塞式压缩机?#38469;?#23481;积式,其中又可分为往复式和旋转式。往复式滚动活塞式压缩机使用的是活塞、曲柄、连杆机构或活塞、曲柄、滑管机构,旋转式使用的目前多是滚动转子滚动活塞式压缩机。在商用空调?#24076;?#21448;多是离心式、?#34892;?#24335;、螺杆式。

      按应用范围又可分为低背压式、中背压式、高背压式。低背压式 ( 蒸发温度 -35 ~ -15 ℃ ) ,?#35805;?#29992;于家用电冰箱、?#31216;?#20919;冻箱等。中背压式 ( 蒸发温度 -20 ~ 0 ℃ ) ,?#35805;?#29992;于冷饮柜、牛奶冷藏箱等。高背压式 ( 蒸发温度 -5 ~ 15 ℃ ) ,?#35805;?#29992;于房间空气调节器、除湿机、?#32570;?#31561;。

      滚动活塞式压缩机的规格是按输入功率来划分的。?#35805;?#27599;种规格间相差 50W 左右。另外,也有按气缸容积划分的。

      5、?#34892;?#24335;压缩机



      ?#34892;?#24335;压缩机是由一个固定的渐开线?#34892;?#30424;和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动?#34892;?#30424;组成可压缩容积的压缩机。?#34892;?#21387;缩机的独特设计,使其成为当今世界节能压缩机。?#34892;?#21387;缩机主要运行件?#20449;?#21482;有龊合没有磨损,因而寿命更长,被誉为免维修压缩机。?#34892;?#21387;缩机运行平?#21462;?#25391;动小、工作环境宁静,又被誉为‘超静压缩机’。 ?#34892;?#24335;压缩机结构新颖、精密,具有体积小、噪音低、重量轻、振动小、能耗小、寿命长、输气连续平?#21462;?#36816;行可靠、气源清洁等优点。

      工作原理?#20309;行?#24335;压缩机是有两个双函数方程型线的动、?#21442;信?#30456;互咬合而成。在吸气、压缩、排气的工作过程中,?#25165;?#22266;定在机架?#24076;?#21160;盘由偏心轴驱动并由防自转机构制约,围绕?#25165;?#22522;圆?#34892;模?#20316;很小半径的平面转动。气体通过空气滤芯吸入?#25165;?#30340;外围,随着偏心轴的旋转,气体在动?#25165;?#22124;合所组成的若干个月牙[1] 形压缩腔内被逐步压缩,然后由?#25165;討行?#37096;件的轴向孔连续派出

      特点:

      效率高,更有利于节能,保护环?#24120;?#22122;声更低;体积更小,重量更轻;运行平稳,气流脉动小,扭矩变化小,压缩机寿命长;

      压缩过程长,相邻压缩腔压差小,泄漏量小,效率更高。

      6、罗茨鼓风机


      工作原理和特点:罗茨鼓风机是最早制造的两转子回转式压缩机之一。罗茨鼓风机的主要零部件有:转子,同步齿轮,机体(气缸及端板), 轴承密封件等。


      如图,由近乎椭圆形的气缸与两侧的端板包容成一个空间,气缸两对面分别设置与吸、排气管道相连的吸气孔口与排气孔口。一对彼此啮合的叶轮由气缸外侧的一对同步齿轮带动而作方向相反的旋转。借助于两叶轮的啮合(实际上两叶轮并不接触,两者之间留有微小的 “啮合间隙”使吸气口与排气口相互隔绝。在旋转过程中,无内压缩地将气缸容积内的气体从吸气孔口推到排气孔口,以达到鼓风的目的

      主要特点:其最大的特点是使用时当压力在允许范围内加以调节时流量之变动甚微,压力选择范围很宽,具有强制输气的特点。输送时介质不含油。结构简单、维修方便、使用寿命长、整机振动小。

      由于周期性的吸、排气和?#24425;?#31561;容压缩造成气流速度和压力的脉动,因而会产生较大的气体动力噪声。此外,转?#21448;?#38388;和转子与气?#23383;?#38388;的间隙会造成气体泄漏,从而使效?#24335;?#20302;。罗茨鼓风机的排气量为0.15~150立方米/分,转速为 150~3000转/分。单级压比通常小于1.7,最高可达2.1,可以级串联使用。

      主要用途?#20309;?#27700;处理,水产养?#24120;?#27668;力输送,水泥,化工,铸造,面粉等国民经济部门。

      7、偏心滚动转子式压缩机




      工作原理:在气缸1内偏心配置转子2 。当转子绕气?#23383;行腛转动时,转子紧贴在气缸内表面上(实际?#24076;?#24448;往具有0.1-0.2 mm间隙)滚动。由此,转子外表面和气缸内表面之间构成一月牙形空间,其位置随转子的转角而变化。滑片4将月牙形空间分离成两个孤立部分,一部分和吸气孔口相通, 另一部分通过排气阀3与排气接管相远。滑片靠弹簧5(有的同时兼有油压)压紧在转子外表面上(或者靠两个偏心轮导向) 。

      当转子与气缸接触点转到超过吸气孔口时,滑片右方 (按图示)?#20004;?#35302;点之间的部分与吸气孔口相遇,它的容积随转子的转动而增大,从而由吸气孔口吸进气体。当转子接触点转到最上位置时,此部分空间达到最大值?#39029;?#28385;了新鲜气体,吸气停止。

      另一部分,滑片左方(按图示)?#20004;?#35302;点部分充满转子在上一转中吸入新鲜气体。这部分空间随转?#26377;?#36716;逐渐缩小,其内气体压力逐渐增高,直至腔内压力达到排气管里的压力,排气阀开启,则开始排气。转子接触点越过排气口后,排气过程结束。这样,转?#29992;?#26059;转两周,基元容积完成吸气、压缩、排气过程。

      该机器的转子绕轴心转动,以实现在气缸内滚动。滑片沿着可自由转动的柱形导向器内的滑槽滑动。在转子表面套有薄?#21482;?#21046;的弹性套,以保证与气缸内表面和滑片端部具有良好的密封、减少磨损。

      偏心滚动转子式压缩机的特点是由于采用气缸内喷油冷却,排气温度?#31995;停?#25152;以,它能达到的压力比很大。在制冷装置中,一级压缩的压力比就可达到30以上。

      偏心滚动转子式压缩机必须装设排气阀,其压力比并不取决于排气孔口的位置,因而它适用于压力比变化的工作条件,例如在制冷装置和真空系统中使用。



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