压气机是生产压缩气体的设备 它不是动力机 而是用消耗机械能来得到压缩气体的一种工作机 6 1压气机的压气过程 通风机 0 01MPa 鼓风机 0 01 0 2MPa 压气机 0 2MPa 压气机的分类 按工作原理和构造来分 活塞式压气机叶轮式压气机特殊引射式压缩器 按压缩气体压力范围来分 真空泵 一 单级活塞式压气机的压气过程 4 1 气体进入气缸 1 2 气体在气缸内被压缩 2 3 气体流出气缸 可能的压缩过程 绝热过程 定温过程 实际过程 过程进行缓慢 冷却理想 过程进行很快 且无冷却 有冷却但不充分 二 压气机的理论耗功量 T n 定温压缩耗功最少 终温最低 n k 1 n k 多变压气过程理论消耗功 可逆绝热压缩 可逆多变压缩 可逆定温压缩 压缩比 空气滤清器 进气阀 气缸 活塞 散热片 排气阀 单级活塞式压气机结构示意图 单级活塞式压气机结构示意图 二 余隙容积的影响 活塞运动到上死点位置时 活塞顶面与气缸盖间留有一定的空隙 称为余隙容积 余隙容积 上止点 上死点 气缸排量 余隙容积的存在使产气量下降 有效吸气容积 容积效率 设1 2和3 4都为多变过程 且n相等 则 生产量减少 生产量为零 增压比 余隙容积比 增压比 增大 hV越低 增大到某值时hV为零 设1 2和4 3两过程n相同 理想情况下 余隙容积对单位产气量功耗无影响 实际情况并非如此 三双级活塞式压气机的工作过程 二 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012560 三 双级活塞式压气机的耗功及最佳增压比 压缩1kg气体所消耗的功 在p1和p4间合理选择p2 可使压气机消耗的功最少 对上式求一阶导数并令其等于零 结果解得 即 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 压气机消耗的功是每个气缸消耗功的两倍 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 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 各缸散热量相等 采用多级压缩 级间冷却 当级数趋向无穷多时压缩过程趋向等温压缩 此时消耗的压缩功应最小 纯粹从热力学理论来看是这样 但实践中多级压气机用于生产高压的压缩气体时 级数不能过多 级数过多会使机构复杂 造价增高 运行可靠性下降 活塞式压气机一般常用的为两级或三级 最多不超过六级 四叶轮式压气机 优点 流量大 气体能无间歇地连续流进流出 任意工质 任意绝热过程压缩每千克气体所消耗的功为 定熵压缩 如果被压缩的是定比热容理想气体 对定比热容理想气体的定熵过程