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活塞式空压机的工作原理

活塞式空压机

活塞式空压机主要由机体、曲轴连杆、气缸活塞、吸排气阀等组成的。

当活塞式空压机的曲轴旋转时,通过连杆的转动,活塞便做往复运动,由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性的变化。

活塞式空压机

吸气过程:当活塞向左边移动时,气缸左边的容积增大,压力下降;当压力降到稍低于进气管中空气压力(即大气压力)时,管内空气顶开进气阀进入气缸,并随着活塞的向右移动继续进入气缸,直到活塞移至右端为止。例如:

一、二级气缸是双作用缸,三、四级气缸是单作用缸,可计算出各级的行程容积:

已知活塞式空压机行程S=300mm,D1=340mm,D2=210mm,D3=135mm,D4=65mm,所以将数据代入为:

V1=4分之πS方(2D1^2-D4^2-d^2)=0.0526m³;V2=4分之πS方(2D2^2-D3^2)=0.0165m³;V3=4分之πS方(D3^2-d^2)=0.0034m³;V4=4分之πS方X(D4^2)=0.0010m³。

压缩过程:活塞式空压机运行时,在气缸内作往复运动的活塞向右移动时,活塞式空压机的气缸内活塞左腔的压力正常情况下都是低于大气压力pa,吸气阀开启,外界空气吸入缸内。例如:

活塞式压缩机的压缩比为:压缩比€等于气缸总容积Va与燃烧室容积Vc之比:

活塞式空压机

即€=Va/Vc

活塞往复运动:活塞的往复运动由电动机带动的曲柄滑块机构形成的。曲柄的旋转运动转换为滑动。

活塞式空压机按照结构的工作过程又是怎样呢,那活塞式空压机的这种结构的压缩机在排气过程结束时,总有剩余容积存在。那在下一次吸气时,剩余容积内的压缩空气就会导致膨胀的现象,这样也可以减少了吸入的空气量,能够很好的降低效率,有效的增加了压缩功。

另外,由于剩余的容积的存在,当压缩比增大时,温度急剧升高。因此,当输出压力较高时,应采取分级压缩。分级压缩可以降低温度,这样做又可以节省压缩功,对于提高容积效率,也能够增加压缩气体排气量。

排气过程:当缸内压力高于输出空气管道内压力p后,排气阀打开。压缩空气送至输气管内。例如:

按等压力比分配原则进行压力比的分配,已知吸气压力为0.144MPa,末级排气压力为17MPa,因此,各级压力比为:ε1=ε2=ε3=ε4=√17/0.144=3.30

活塞式空压机

膨胀过程:活塞再次向右运动时,残留于气缸余隙容积内的压缩空气容积逐渐膨胀增大,压力开始逐渐下降,当略低于吸气压力时,开始吸气。