論文煤氣壓縮機(jī)效率探索

1、<p>　　淺析影響壓機(jī)排氣量的幾個(gè)主要因素</p><p>　　排氣量是壓縮機(jī)的重要性能指標(biāo),在生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)碰到排氣量的問(wèn)題,本論文著重分析在壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中影響排氣量的幾個(gè)主要因素,指出如何利用這些分析解決生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題.</p><p>　　壓縮機(jī)的輸氣量是指在單位時(shí)間內(nèi)，壓縮機(jī)最后一級(jí)排出的氣體換算到第一級(jí)進(jìn)口狀態(tài)（即吸氣管中的溫度和壓力）時(shí)的氣體體積值；其單位為“

2、米3/分”或“米3/時(shí)”。在壓縮機(jī)吸入煤氣進(jìn)行壓縮后，煤氣中的水蒸汽分壓力增加，經(jīng)過(guò)冷卻塔冷卻后其分壓超過(guò)冷卻后氣體溫度時(shí)的飽和蒸汽壓，煤氣中的水分子便凝結(jié)出來(lái)，基于上述原因，我公司在計(jì)算壓縮機(jī)的輸氣量時(shí)，以吸氣管前的煤氣柜高度為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（經(jīng)計(jì)量局標(biāo)定）解決了換算的問(wèn)題。壓縮機(jī)排氣量的計(jì)算公式為: Q = 2FSni</p><p>　　Q ---- 理論輸氣量. (米3/小時(shí))</p>&l

3、t;p>　　F=π/4d2 --- 氣缸截面積,d是氣缸直徑m. (m2) </p><p>　　s ---- 活塞行程. (m) </p><p>　　n ---- 主軸轉(zhuǎn)數(shù). (轉(zhuǎn)/小時(shí))</p><p>　　i --- 氣缸數(shù). (個(gè))</p><p>　　通過(guò)上述公式來(lái)分析可以看出影響輸氣量的有氣

4、缸截面積, 活塞行程, 主軸轉(zhuǎn)數(shù), 氣缸數(shù).據(jù)此比較壓縮機(jī)實(shí)際循環(huán)圖1-2和簡(jiǎn)化了的理論循環(huán)圖1-1不難看出在實(shí)際生產(chǎn)中影響到排氣量的還有很多因素.</p><p><b>　　P </b></p><p>　　C b</p><p>　　3 p2 2

5、 3 p2 2</p><p>　　v’ vs’</p><p>　　4 p1 1 4 p1 1 p3</p><p>　　d a</p><

6、p>　　v </p><p>　　v1=FhS Vs” </p><p><b>　　S</b></p><p>　　Vh=FhS

7、 </p><p>　　1-1 1-2 </p><p>　　由圖的比較可以看出壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的氣體吸入量與理論有以下的差異：(1).在排氣結(jié)束后，活塞返回行程，氣缸內(nèi)的壓力由p2逐漸下降，同時(shí)氣體開(kāi)始膨脹，因?yàn)榛钊趯?shí)際排氣終了時(shí)與氣缸端部

8、存在著余隙容積，其中殘存的高壓氣體在活塞回程時(shí)便進(jìn)行了膨脹。(2).當(dāng)膨脹到點(diǎn)4時(shí)氣缸內(nèi)的名義壓力與吸氣管中名義壓力P1相等,但此時(shí)氣閥并未打開(kāi)吸氣,只有膨脹到d點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)的壓力低于吸氣管壓力,造成壓力差ΔP克服彈簧力及閥片運(yùn)行的慣性力時(shí),氣閥方打開(kāi)吸氣,隨煤氣的吸入活塞運(yùn)行到a點(diǎn)壓力到達(dá)P3時(shí), ΔP減小到不足以克服彈簧力,氣閥關(guān)閉,完成吸氣過(guò)程.(3).在壓縮的過(guò)程中,活塞由點(diǎn)a到點(diǎn)1的一段行程是把氣體從壓力P3壓縮到進(jìn)口狀態(tài)的壓力

9、P1,接著繼續(xù)壓縮到排氣壓力P2.(4).當(dāng)氣缸內(nèi)的壓力超過(guò)排氣管壓力P2并產(chǎn)生一個(gè)能克服彈簧力及慣性力的壓力差時(shí),排氣閥打開(kāi),排氣過(guò)程開(kāi)始.</p><p>　　從以上的差異中可以看出實(shí)際影響到排氣量的因素有如下幾個(gè)方面:</p><p>　　(1).由于吸氣過(guò)程中存在著阻力損失即ΔP的影響,實(shí)際的吸入量為Vs”,折合到壓力P1時(shí),吸入量減少,其損失用λP表示: λP=Vs’/Vs”

10、Vs’=λPVs”</p><p>　　(2).由于存在余隙容積,使實(shí)際的吸氣量又有折扣其折扣用λν= Vs”/Vr其吸入容積為Vs”= VrλPλν</p><p>　　(3).在吸入煤氣的過(guò)程中由于吸氣管道,進(jìn)氣閥,氣缸內(nèi)壁和活塞溫度較高,同時(shí)余隙容積中殘存氣體對(duì)吸入氣體的放熱,其吸入溫度會(huì)升高,比容增加,使實(shí)際吸入量減少,其損失用λt表示: λt=T1/TS T1-----是管道中

11、煤氣的溫度. TS-----是吸氣終了時(shí)的溫度.其吸入容積為Vs= Vs’λt=VrλνλPλt</p><p>　　(4)在壓縮煤氣的過(guò)程中,通過(guò)活塞環(huán),填料函,氣閥,及其他不嚴(yán)密之處會(huì)有泄漏,損失系數(shù)為λL=Vd/Vs Vd-----最終排氣量 Vd= VsλL= Vs’λtλL=VrλPλνλtλL. 由此可看出最終排氣量與吸氣阻力損失,余隙容積,吸氣溫度與壓機(jī)的泄漏有關(guān).</p>

12、<p>　　具體分析影響排氣量的因素λν, λt, λL, λP及s,r.并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)</p><p>　　以我公司H8-250-1.275往復(fù)式壓縮機(jī)為例2001年12月份上半月所統(tǒng)計(jì)的資料分析表顯示如下:</p><p>　　壓力損失對(duì)排氣量的影響.</p><p>　　(1)  彈簧力對(duì)排氣量的影響:為了克服進(jìn)氣管道以及氣閥中的通流損失,

13、氣缸內(nèi)的氣體壓力,在吸氣過(guò)程中應(yīng)低于管道中的名義壓力,其差值為壓力損失ΔP. 在ΔP≤彈簧力時(shí)氣閥關(guān)閉,把吸氣過(guò)程近似的看作等溫,則λP= Vs’/Vs”=P3/P1=1-ΔP/P1”.可見(jiàn)彈簧力過(guò)強(qiáng)壓力系數(shù)減小.</p><p>　　(2)  活塞環(huán)磨損對(duì)排氣量的影響:由于活塞環(huán)磨損,排氣腔的高壓氣體漏入吸氣腔,造成吸氣腔內(nèi)壓力上升為克服管道內(nèi)名義壓力與氣缸內(nèi)壓力差,氣閥打開(kāi)的時(shí)間延遲,吸入量減少

14、,從而減低排氣量.</p><p>　　(3)  閥道堵塞對(duì)排氣量的影響:由于閥道堵塞,管道內(nèi)的氣體通過(guò)氣閥時(shí)節(jié)流損失增加為克服壓力損失,氣缸內(nèi)的壓力必須進(jìn)一步降低才能打開(kāi)進(jìn)氣閥,由λP=P3/P1可知吸入壓力P3的下降,</p><p>　　(4)  此外,進(jìn)氣管道中壓力波動(dòng)對(duì)排氣量也有影響,壓力波動(dòng)位于波峰時(shí)λP大,處于波谷時(shí)λP小.</p><

15、p>　　余隙容積對(duì)排氣量的影響</p><p>　　由圖1-2可知,容積系數(shù)λν= Vs”/Vr=Vr-ΔV”/Vr. ΔV”是余隙容積,V0是氣體膨脹時(shí)所形成的體積, ΔV”越大,排量就越小.設(shè)計(jì)上對(duì)余隙值的設(shè)定,實(shí)際的生產(chǎn)中對(duì)余隙容積產(chǎn)生的影響主要有以下幾點(diǎn):</p><p>　　a,出口閥未開(kāi)足,排氣壓力上升,余隙中氣體膨脹后所占的容積增大,活塞的有效行程減少,容積系數(shù)下降引起

16、排氣量的減少.</p><p>　　b.缸體溫度過(guò)高.在吸氣的過(guò)程中,因氣缸高溫傳熱給吸入的氣體使氣體膨脹,所占體積增加,從而減少實(shí)際的吸入量λν下降.</p><p>　　c.排氣閥彈簧過(guò)軟,延遲關(guān)閉,造成壓縮氣體倒入缸內(nèi), λν下降.</p><p>　　進(jìn)氣加熱對(duì)排氣量的影響:</p><p>　　由λt= T1/TS可知吸氣終了時(shí)的溫

17、度愈高則溫度系數(shù)愈小影響吸氣終了時(shí)溫度的因素有以下幾個(gè).</p><p>　　a.氣缸壁溫度,缸體水夾套冷卻水的流量小,溫度高,使缸壁溫度升高, λt增加.b.排氣溫度高,與進(jìn)氣熱交換使λt增加.</p><p>　　c.吸排氣閥破損,造成回氣,與吸入氣體熱交換溫度上升, λt增加.</p><p>　　d.氣缸鏡面拉毛.摩擦產(chǎn)生熱量導(dǎo)致λt上升</p>

18、;<p>　　泄漏系數(shù)對(duì)排氣量的影響.</p><p>　　由λL=Vd/Vs. 排出的氣體Vd=Vs-VL VL為泄漏總體積.壓機(jī)主要泄露點(diǎn)為氣閥,活塞環(huán),與填料及管道的外漏.</p><p>　　根據(jù)上面理論分析我結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)總結(jié)出排氣量下降原因有:吸氣彈簧過(guò)硬.活塞環(huán)磨損.吸氣閥道堵塞.吸氣壓力波動(dòng).排氣閥片彈簧過(guò)軟.缸體溫度或缸壁溫度高.排氣壓力升高.吸排氣閥

19、壞掉,排氣溫度高.氣缸鏡面拉毛.同樣依據(jù)上面提到的理論分析只要對(duì)上述故障予以改進(jìn)是可以提高壓送機(jī)的排氣量的.</p><p><b>　　我的改進(jìn)是這樣的:</b></p><p>　　吸氣彈簧過(guò)硬.(更換彈力合適的彈簧)</p><p>　　活塞環(huán)磨損.(更換活塞環(huán),清理缸體,加強(qiáng)注油潤(rùn)滑)</p><p>　　吸氣閥

20、道堵塞.(清理閥道,更換閥片彈簧)</p><p>　　吸氣波動(dòng)(通過(guò)氣柜的調(diào)節(jié),合理開(kāi)啟壓送機(jī),減少吸氣管氣體的頻繁波動(dòng))</p><p>　　排氣閥片彈簧過(guò)軟.(更換彈簧)</p><p>　　缸體溫度或缸壁溫度高(加大氣缸水夾套的水流量,增加冷卻水壓力,降低冷卻水的溫度,對(duì)水夾套進(jìn)行酸洗,去除淤泥或水垢)</p><p>　　排氣壓力上

21、升(檢查壓機(jī)出口閥門(mén),排除出口管內(nèi)的積水,更換排氣閥閥片彈簧,必要時(shí)可減少開(kāi)機(jī)數(shù))</p><p>　　吸排氣閥壞掉,排氣溫度高.(檢查閥片,彈簧,更換積碳,積煤氣膠,斷裂,彈力下降的閥片,彈簧,適當(dāng)增加注油量,檢查冷卻系統(tǒng),有條件可降低外部環(huán)境溫度. 氣閥的開(kāi)閉是否嚴(yán)密直接關(guān)系到輸氣量，吸入氣缸被壓縮的煤氣或多或少帶一些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間和潤(rùn)滑油混合在一起，被高溫壓縮后形成糊狀雜質(zhì)，俗稱(chēng)煤氣膠積聚在氣閥的各部

22、件上，造成氣閥在工作時(shí)開(kāi)閉不嚴(yán)，停機(jī)后泄漏的氣閥成為壓縮機(jī)進(jìn)出口管道的旁通；這些微小的細(xì)節(jié)，在生產(chǎn)中往往被忽略，天長(zhǎng)日久影響到輸氣量。分析覺(jué)得通過(guò)關(guān)閉備用壓機(jī)的出口閥門(mén)應(yīng)該是一個(gè)提高輸氣量防止倒氣消耗的好辦法)</p><p>　　氣缸鏡面拉毛.(修補(bǔ)鏡面,打磨光滑)</p><p>　　通過(guò)上述的措施實(shí)施后的2002年3月份所統(tǒng)計(jì)的輸氣量資料顯示:</p><p>