课程设计--油田套管气回收专用压缩机设计

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1、 目录目录 1 引 言 - 2 - 1.1 压缩机设计的意义 - 2 - 1.2 活塞压缩机的工作原理 - 2 - 1.3 活塞压缩机的分类 - 3 - 1.4 压缩机的发展前景 - 3 - 1.5 压缩机设计说明 . - 4 - 2 已知的参数和压缩机主要结构参数的选取 - 5 - 3 热力计算 . - 5 - 3.1 活塞式压缩机级的确定 . - 5 - 3.2. 压力比的分配 - 6 - 3.3.初步确定各级名义压力 . - 6 - 3.4.各级的排气温度 - 6 - 3.5.确定各级容积效率 . - 7 - 3.6.确定析水系数 . - 7 - 3.7.确定各级行程容积 - 8 - 3

2、.8.确定各级气缸直径，行程和实际行程容积 - 8 - 3.9.计算活塞力 . - 9 - 3.10.计算轴功率并选配电机 . - 10 - 4 压缩机动力计算 - 11 - 4.1 .已知条件和数据 - 11 - 4.2 压缩机各级汽缸气体力指示图 . - 11 - 4.3 .作图法绘制综合活塞力图 - 12 - 4.4 .切向力图 . - 16 - 5 .压缩机零部件设计 . - 20 - 5.1 曲轴设计 - 20 - 5.2 连杆的计算步骤 . - 22 - 5.1.1 主要尺寸计算 - 22 - 6 连杆加工工艺规程 - 27 - 课程设计说明书 - 2 - 1 引引 言言 压缩机是

3、用来提高气体压力和输送气体的机械，属于将原动机的动力能转变为气体压 力能的工作机。它的种类多、用途广，有“通用机械”之称。 1.1 压缩机设计的意义压缩机设计的意义 在石化领域8，往复式压缩机主要是向大容量、高压力、低噪声、高效率、高可靠性 等方向发展；不断开发变工况条件下运行的新型气阀，提高气阀寿命；在产品设计上，应 用热力学、动力学理论，通过综合模拟预测压缩机在实际工况下的性能；强化压缩机的机 电一体化，采用计算机自动控制，实现优化节能运行和联机运行； 在动力领域，活塞式 压缩机目前占有主要市场。但随着人们对使用环境及能耗、环保等方面要求的提高，螺杆 和涡旋空气压缩机开始占有一定的市场；

4、在制冷空调领域，往复式制冷压缩机作为一种 传统的制冷压缩机， 适用于制冷量较广范围内的制冷系统。 虽然目前它的应用还比较广泛， 但市场份额正逐渐减小。 1.2 活塞压缩机的工作原理活塞压缩机的工作原理 活塞式压缩机包括：构架包括含有放电室和冷却室的缸盖。冷却室是邻近放电室并包 围着放电室。构架还包括了一个吸入室，压缩室和一个曲柄室。冷却室是孤立于吸入室。 气体是从构架外面进入吸入室。可旋转旋转轴支持整个构架。凸轮安置在曲柄室内。活塞 是通过凸轮连接到旋转轴。旋转轴的旋转转换为活塞的往复。密封构件切断冷却室和外部 的沟通，使得压缩机气缸盖密封。通过引入一个互连的冷却室和曲柄室。 当曲轴被电动机带

5、动旋转时，通过连杆使活塞在汽缸内往复运动。在汽缸顶部外圈装 有环形吸气阀片，顶部中央则装有环形排气阀片，阀片上均设有气阀弹簧。汽缸内的活塞 由上向下移动时，缸内容积增大，压力下降，于是吸气管中压力为 P1的空气便顶开吸入阀 进入缸内，直到行程的下死点为止，这样便完成了一个吸入过程。当活塞从下死点向上回 课程设计说明书 - 3 - 行时，被吸入的气体受到压缩，压力因而升高，吸气阀片在缸内气体压力和弹簧的作用下 迅速关闭，活塞继续上行，缸内容积不断减小，压力升高，当缸内压力升到 P2时，气体便 顶开排气阀进入排气管路， 活塞继续上行， 直到上死点。 当活塞由上死点向下死点回行时， 排气阀在弹簧和排

6、气管中压力的作用下关闭，压缩机又开始下一个吸气过程。如此周而复 始，完成循环。 1.3 活塞压缩机的分类活塞压缩机的分类 往复压缩机分类方法很多7：1、按在活塞的一侧或两侧吸、排气体，可分为单动和双 动往复压缩机；2、按气体压缩次数可分为单极、双极和多级压缩机；3、按压缩机所产生 的最终压力可分为低压、中压和高压压缩机；4、按排气量可以分为小型、中性和大型压 缩机；5、按压缩气体的种类可分为：空气压缩机、氨压缩机、氢压缩机等。 1.4 压缩机的发展前景压缩机的发展前景 随着近几年经济的飞跃发展，行业集中度有所提高，供货进一步向大企业集中，气体 压缩机产业向布局逐步合理的新局面发展。通过经济战略性重组的推进，不少劣质企业退 出，优秀企业已找准定位，突出主业，不断做大做强，达到强强联合，承担起国家重大技 术装备项目。在相关政策方面，为应对全球性金融危机对我国经济的影响，早在 09 年年 初，国家已经制定了一系列的刺激经济方案，重点调整振兴包括石化、冶金等气体压缩机 的下游产业在内的十大产业。这些措施对气体压缩机产业的发展起到了积极的影响，这也 是 2009 年下半年压缩机行