活塞式空压机课件.pptx
活塞式空压机,活塞式空压机,压缩空气在船上的用途,1. 启动主柴油机、发电柴油机。,2. 为气动pneumatic机械(压力水柜、汽笛)和 工具供气。,3. 为气动主机遥控系统供气。,4. 吹洗purge零件(滤器、阀件)。,压缩空气在船上的用途1. 启动主柴油机、发电柴油机。2. 为,压缩空气在船上系统原理图,原动机Primary Mover电动机Electric,活塞式空压机,13.1 活塞式空压机的工作原理,一、单级活塞式空压机理论工作循环,1.气缸无余隙容积,2.吸排气无压力损失和脉动,3.吸气过程气体与缸壁无热交换,4.无气体漏泄,5.气体是理想气体,5 点 假 设：,13.1 活塞式空压机的工作原理一、单级活塞式空压机理论工,二、实际工作循环,1.影响实际工作循环的因素,容积系数,压铅法检查余隙,活塞-缸盖、气阀通道造成,二、实际工作循环1.影响实际工作循环的因素余隙气体膨胀3-,二、实际工作循环,1.影响实际工作循环的因素,排出压力pd,压力系数,吸入压力ps,二、实际工作循环1.影响实际工作循环的因素进气阻力排气阻,二、实际工作循环,1.影响实际工作循环的因素,温度，比容，体积,温度系数,吸气预热,Pd/ps,t,二、实际工作循环1.影响实际工作循环的因素温度，比容，体,二、实际工作循环,1.影响实际工作循环的因素,气阀、活塞环,气密系数,漏泄,二、实际工作循环1.影响实际工作循环的因素气阀、活塞环气密系,二、实际工作循环,2.排气量和输气系数,理论排气量：,即活塞行程容积，也就是单位时间内活塞所扫过的容积。,单作用Single effect压缩机,实际排气量,二、实际工作循环2.排气量和输气系数理论排气量：即活塞行程容,补充：注意几个概念区别,单位时间内排送的相当于第1级吸气状态的空气体积。(m3/s，m3/min，m3/h),公称排气量:,额定压力时的排气量。,空压机的排气量:,理论排气量：,即活塞行程容积，也就是单位时间内活塞所扫过的容积。,实际排气量,补充：注意几个概念区别单位时间内排送的相当于第1级吸气状态的,二、实际工作循环,3.功率和效率,指示功率Pi ：,用于压缩气体的功率。,用示功器Indicator测量p-V图计算。,理论功率：,按理论循环计算的功率。,等温理论功率PT ：,按等温理论循环计算的功率。,绝热理论功率PS ：,按绝热理论循环计算的功率。,等温指示效率iT ：,iT = PT /Pi,绝热指示效率iS ：,iS= PS /Pi,轴功率P：,曲轴得到的功率。,机械效率m ：,m= Pi /P,等温总效率T ：,T = PT /P = iT m,绝热总效率S ：,S = PS /P = is m,二、实际工作循环3.功率和效率指示功率Pi ：用于压缩气体的,三、多级压缩和级间冷却,排压高(压力比大)时采用，设多级压缩和级间冷却,第一级工作循环 o-a-b-n-o第二级工作循环 c-e-f-m-c整个工作循环 o-a-b-c-e-f-m-n-o,三、多级压缩和级间冷却排压高(压力比大)时采用，设多级压缩和,三、多级压缩和级间冷却,原因：,4.减轻活塞上作用力 （减少压力比）,三、多级压缩和级间冷却原因：4.减轻活塞上作用力1.降低排气,2. 各级压缩比的确定 理论分析：各级耗功相等时，压缩机总耗功最小。 即各级压力比应相等。,最佳压力比： 各级压力比相等时总耗功最省。,压力比分配原则： 主要依据省功原则。,三、多极压缩和中间冷却,中间压力的选择（2级）：,实际上后一级的压缩比选得小一些原因：,后级冷却比前级效果差，采用同样压比耗功会更大；后级余隙容积相对大，采用同样压比容积损失会更大。,2. 各级压缩比的确定 最佳压力比：压力比分配原则： 主,13.2 活塞式空压机的结构和自动控制,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,CZ60/30型船用二级压缩空压机排气量：60m3/h转速： 750r/min一级额定排压：0.64MPa二级额定排压：3.0MPa余隙高度：0.5-1.0mm低压级安全阀开启压力：0.7MPa（15p1额）高压级安全阀开启压力：3.3MPa（10Pd额）,13.2 活塞式空压机的结构和自动控制一、CZ60/30活,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,要求：,1、气阀Valve,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构要求：关闭严密阻力小启闭,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,环状阀,1、气阀Valve,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构环状阀1、气阀Valv,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,网状阀,1、气阀Valve,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构网状阀1、气阀Valv,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,碟状阀,1、气阀Valve,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构碟状阀1、气阀Valv,对气阀的要求（和往复泵比较）：,空压机气阀要求：严 、静 、快 、小 ?,对气阀的要求（和往复泵比较）：空压机气阀要求：严 、静 、快,关于气阀的启闭频率：,频率,转速,?,关于气阀的升程：,升程增加，阀系气流速度小，阻力小；但撞击大，易变形，寿命短。所以升程设计时已定（2-4mm），不要改变。转速高和压力大的升程小。通常低压级气阀升程要大于高压级,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,关于气阀的启闭频率：频率转速?=，不受排气量、排压影响随电源,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,2、安全阀,开启压力：,低压侧：15p1额,高压侧：10pd额,开启时空气泄放量等于或稍大于压缩机的排气量：,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构2、安全阀开启压力：低压,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,3、润滑,油杯滴油润滑气缸上部, 46滴/分钟。,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构3、润滑飞溅润滑压力润滑,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,4、冷却,降低排气比容,增加气瓶储量,分离油水。,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构4、冷却水冷风冷级间冷却,级间冷却,气缸冷却,滑油冷却,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,4、冷却,级间冷却气缸冷却滑油冷却一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,5、气液分离器,一、CZ60/30活塞式压缩机的结构,5、气液分离器惯性式(气液分子质量不同)过滤式(气液分子大小,二、活塞式压缩机的自动控制,二、活塞式压缩机的自动控制,二、活塞式压缩机的自动控制,自动起停,二、活塞式压缩机的自动控制2.42.52.93.01#2#压,二、活塞式压缩机的自动控制,自动卸载和泄放,二、活塞式压缩机的自动控制自动卸载和泄放定时器Timer,二、活塞式压缩机的自动控制,冷却水自动控制,二、活塞式压缩机的自动控制冷却水自动控制冷却水管路上设电磁,二、活塞式压缩机的自动控制,自动保护,注意判断：滑油温度高，可表现为压力低，出现“低压报警”,二、活塞式压缩机的自动控制自动保护高压缸排气管路设温度继电,二、活塞式压缩机的自动控制,滑油自动供给,二、活塞式压缩机的自动控制滑油自动供给滴油润滑设供油电磁阀,13.3 活塞式空压机的管理,1. 起动和停车手动,(1) 曲轴箱油位,(2) 供冷却水,(3) 开管路截止阀,(4) 开卸载机构,5) 按启动按钮,(6) 关卸载机构，关泄放阀(由低压至高压),(1) 开卸载机构,(2) 开泄放阀(由高压至低压),(3) 按停车按钮,(4) 关管路截止阀，停冷却水,一、管理要点,13.3 活塞式空压机的管理1. 起动和停车手动(1) 曲,2. 运行中检查, 滑油：水冷70 C，风冷80 C，油 位太高或太低都不利。,冷却：水温20 C，温差1015 C，断水应停车、自然冷却，避免“炸缸”。, 气压、气温：各级排气温度160 C，进气瓶温度水冷时(进水温度+30 C)，风冷时(环境温度+40 C), 定时(2h)放残(水、油), 检查漏泄、噪音,2. 运行中检查 滑油：水冷70 C，风冷80 C,3. 检修保养,气阀漏泄现象,阀温度升高，阀盖烫手,级间气压偏高(后级气阀漏) 级间气压偏低(前级气阀漏),排气量降低,气阀检修,气阀煤油试漏，20滴/min,吸排气阀弹簧3次压紧自由高度残余变形0.5%,3. 检修保养气阀漏泄现象阀温度升高，阀盖烫手级间气压偏,3. 检修保养, 气阀, 润滑油, 冷却系统清洗,对润滑油的要求,良好的抗氧化积碳能力,良好的抗乳化性,适当高的闪点(200240C，高于压缩终点气温2040 C), 防止着火与爆炸, 运动部件间隙,3. 检修保养 气阀 润滑油 冷却系统清洗对润滑油的要,3. 检修保养, 气阀, 润滑油, 冷却系统清洗,碱洗法(1%Na2CO3),酸洗法, 防止着火与爆炸, 运动部件间隙,3. 检修保养 气阀 润滑油 冷却系统清洗碱洗法(1, 运动部件间隙,3. 检修保养, 气阀, 润滑油, 冷却系统清洗,活塞环间隙,主轴承间隙,连杆轴承间隙, 防止着火与爆炸,活塞缸壁间隙,气缸余隙, 运动部件间隙3. 检修保养 气阀 润滑油 冷却系统, 防止着火与爆炸, 运动部件间隙,3. 检修保养, 气阀, 润滑油, 冷却系统清洗,油在高温下分解的积碳沉淀物自燃(不一定达到闪点，有时180200C会发生)。,合理选用滑油,工作温度150 C或低于滑油闪点28C，避免空转过长。,减少积油积碳，定期放残,原因,预防措施,防止空气中油分达到爆炸极限, 防止着火与爆炸 运动部件间隙3. 检修保养 气阀, 气缸、活塞环磨损过大, 气阀弹簧损坏、太弱、漏装,二、故障分析,1. 排气量降低, 阀片损坏, 阀座与阀片接触不良, 缸盖和缸体接触不良, 滤器堵塞或气阀通道积碳过多, 吸气阀弹簧太强, 余隙容积太大, 气缸冷却不良, 吸气温度太高,漏,容,堵, 气缸、活塞环磨损过大 气阀弹簧损坏、太弱、漏装二、故障, 前1级排气量减小, 级间气体外漏,二、故障分析,2. 级间压力高于或低于正常值, 后1级排气量减小, 级间冷却不良, 高压缸排气经活塞环漏入低压缸, 前1级排气量减小 级间气体外漏二、故障分析2. 级间压,二、故障分析,2. 级间压力高于或低于正常值,问题：空压机低压级安全阀开启(级间压力高)可能是什么原因？,A.高压级吸气阀漏泄,B.高压级排气阀漏泄,C.低压级排气阀漏泄,D.级差式活塞上部活塞环漏泄,E.吸气温度高,F.通气瓶的排气压力过高,二、故障分析2. 级间压力高于或低于正常值问题：空压机低压级, 排气压力过高,二、故障分析,3. 排气温度过高, 气阀漏泄, 气缸或级间冷却不良, 吸气温度过高, 排气压力过高二、故障分析3. 排气温度过高 气阀漏泄,二、故障分析,3. 排气温度过高,问题：空压机排气温度过高可能是什么原因？,A.低压级吸气阀漏泄,B.高压级吸气阀漏泄,C.低压级排气阀漏泄,E.排气阀漏泄,F. 冷却不良,G.余隙容积因轴承磨损变大,H.吸气温度高,D.高压级排气阀漏泄,二、故障分析3. 排气温度过高问题：空压机排气温度过高可能是, 曲柄连杆机构与气缸中心线不一致,二、故障分析,4. 不正常的敲击声, 机械敲击：轴承间隙太大，余隙容积太小，螺栓松动，零件掉入气缸, 油击：气缸滑油量太多, 水击：气缸凝水或缸套冷却水漏入气缸, 曲柄连杆机构与气缸中心线不一致二、故障分析4. 不正常的,
