压缩机是一种压缩气体提高气体压力或输送气体的机器，应用极为广泛。在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化学工业、制冷与气体分离工程以及国防工业中，压缩机是必不可少的关键设备之一。此外，医疗、纺织、食品、农业、交通等部门的需求也与日俱增。
压缩机因其用途广泛被称为“通用机械”。 目前，石油化学工业中，其原料气—石油裂解气的分离，是先经压缩，然后采用不同的冷却温度，将各组份分别的分离出来。 压缩气体用于合成及聚合在化学工业中，气体压缩至高压，常有利于合成和聚合。
例如氮和氢合成氨、氢与二氧化碳合成甲醇，二氧化碳与氨合成尿素等。又如在化学工业中，聚乙烯工业发展很快，所用聚合压力范围很广，有些甚至达到3200公斤/平方厘米。 压缩气体用于油的加氢精制石油工业中，用人工办法把氢加热加压后与油反应，能使碳氢化合物的重组份裂化成碳氢化合物的轻组份，如重油的轻化、润滑油加氢精制等。
气体输送用与管道输送气体的压缩机，加压后便于气体输送。
图1-1 压缩机工作原理简图。
压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力； 速度型压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度， 使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。
压缩机的基本结构大致可分为如下几个方面：
1）基本部分：包括机身、中体、曲轴、连杆、十字头等部件。其作用是传递动力，连接基础与汽缸部分。
2）汽缸部分：包括汽缸、气阀、活塞、填料以及安置在汽缸上的排气量调节装置等部分，其作用是形成压缩容积和防止气体泄漏。
3）辅助部分：包括冷凝器。缓冲器、液体分离器、安全阀、油泵、注油器以及各种管路系统，这些部件是保证压缩机正常运转。
图1-2 压缩机结构简图。
图1-3 压缩机阀简图。
压缩机阀：环状阀、网状阀、碟形阀、条状阀、直流阀、多层环状阀、菌状阀等。
泵阀： 锥形阀；球阀；环状阀；球面阀；新型阀等。
发动机阀：杆式气阀。
活塞环材料：灰铸铁；球墨铸铁；合金铸铁；铜合金；石墨填， 充聚四氟乙烯；环氧树脂等。 一般三道活塞环便可以密封。
活塞形状：筒形；盘形；级差形；组合形等。
活塞材料：铸铁：ht200；ht250；ht300
功用：减磨损，延寿命，降耗功，防锈蚀，降温升。
① 飞溅润滑：曲柄连杆旋转飞溅润滑油。
② 喷雾润滑 ：喷嘴雾化喷淋润滑。
③ 压力润滑 ：泵压润滑。
润滑油种类：机械油；压缩机油；制冷机油；油脂；环烷基油；
石蜡基油；硅酮油。
功用：降低温度，防止过热，减少功耗。
压缩机在压缩气体时，气体的体积缩小，温度升高。
风冷：空气冷却。机身上有散热片，风扇等。
水冷：强制冷却。缸体上有水套、管路，泵压水循环系统。
发动机（柴油机、汽油机）**作功时也放出大量的热。但这个热对于原动机来说是有利的。
压缩机设计是一项有原则可依的过程，一般的压缩机设计要符合以下基本原则：
1）满足用户提出的排气量、排气压力以及有关使用条件的要求。
2）有足够长的使用寿命（应理解为压缩机需要大修时间的间隔长短）足够高的实用可靠性（应理解为压缩机被迫停车的次数）
3）有较好的运转经济性。
4）有良好的动力平衡性。
5）维护检修方便。
6）尽可能采用新结构、新技术、新材料。
7）制造工艺性良好。
8）机器的尺寸小、质量轻。
压缩机的结构方案设计是整个压缩机设计过程中非常重要的一步，选择正确的方案对后面的设计非常有利，也能使压缩机正确的发挥其功能。
这里采用立式压缩机，气缸作垂直布置，其优点如下：
1）活塞工作表面不承受活塞质量，因而气缸和活塞的磨损比卧式的小且均匀，活塞环的工作条件有所改善，能延长机器的使用寿命；
2）占地面积小；
3）以为载荷使机身主要产生拉伸和压缩力，所以机身的形状简单，质量轻；
4）往复运动不见的惯性力垂直作用在基础上，而基础抗垂直振动的能力较强，所以它的尺寸较小。
在选择压缩机级数时要使机器消耗的功最小、排气温度应在许可的范围内。机器质量轻、造价低，要使机器具有较高的热效率，则级数越高越好，然而级数增加，则阻力损失增加，机器总效率反而降低，结构也更加复杂，造价更大大上升。
转速和行程的选取对机器的尺寸、质量、制造难易和成本有重大的影响，并且还直接影响机器的效率、寿命和动力特性。压缩机设计中在一定得参数和使用条件下，首先应考虑选择适宜的活塞平均速度。应为：
1）活塞平均速度的高低，对运动件中的摩擦和磨损有直接的影响，对气缸内的工作过程也有影响、
2）活塞速度过高气阀在气缸上难以得到足够的安装面积，所以气阀管道中的阻力损失很大，功率的消耗及排气温度将会过高，严重影响压缩机运转的经济性和使用的可靠性。
微型和小型压缩机为使结构紧凑而只能采用较小行程，虽有较高转速，但活塞平均速度却较低，只有2m/s左右。在一定活塞速度下，活塞行程的选取与下列因素有关：
1）排气量的大小：排气量大者行程应取得长些，反而应短些。
2）机器的结构型式：考虑到压缩机的使用和维护条件，对于立式、v型、w型、扇形等结构，活塞行程不宜取得太长。
3）转速的确定。
近代压缩机的转速n通常在下列范围：
微型和小型 1000~3000**/分）
中型500~1000 **/分）
大型250~500 **/分）
由表查得，取n=1000转/分。
活塞式压缩机的驱动包括机和传动装置，本设计中拟采用电动机驱动，这是综合考虑使用部门的动力装置，压缩机的功率和转速、工作条件来选定电动机的型式。
两级压缩总压力比。
取。3.1.2各级名义进、排气压力如下。
表3-1各级名义进、排气压力（mpa）
按绝热过程考虑，各级排气温度可用下式求解：
介质是空气，k=1.4。
计算结果如表1-2示。计算结果表明排气温度t2＜160℃，在允许使用范围内。
表3-2各级名义排气温度。
因为压缩机工作压力不高，介质为石油气，全部计算可按理想气体处理。由排气系数计算公式：
分别求各级的排气系数。
3.3.1计算容积系数。
其中，多变膨胀指数m的计算按表3-3得：
表3-3按等熵指数确定气缸膨胀过程等端点指数。
i 级多变膨胀指数mⅰ=1.25
ii级多变膨胀指数mⅱ=1.30
则各级容积系数为：
3.3.2 压力系数的选择。
考虑到用环状阀，气阀弹簧力中等，吸气管中压力波动不大，两级压力差也不大，可选取=0.97, =0.99（选择范围：
ⅰ级0.95～0.98；多级0.
98～1.0）
3.3.3 温度系数的选取。
考虑到压缩比不大，气缸有较好的水冷却，气缸尺寸及转速中等，从图ii-3-6 查得λt在0.935～0.975范围内，可选取λtⅰ=λtⅱ=0.96。
3.3.4 泄漏系数λ1的计算：
由于无油润滑压缩机的取值范围在0.85-0.95，且介质为空气粘度低易泄漏以下相对泄漏值取上限，用相对漏损法计算：
1） 考虑气阀成批生产，质量可靠，阀弹簧力中等，选取气阀相对泄（气阀不严密或延迟关闭的泄漏）。
2） 活塞均为双作用，无油润滑，缸径中等，压力不高。选活塞环相对泄漏值。
（双作用气缸活塞环的泄漏）。
3） 因无油润滑，压力不高，选取填料相对泄漏值。
vpⅰ=0.0016，vpⅱ=0.0024（经验范围）。
由于填料为外泄漏，需要在第i级内补足，所以第ⅰ级相对泄漏中也包含第ⅱ级填料的外泄漏量在内，泄漏系数的计算列入表3-4。
表3-4 泄漏系数的计算。
3.3.5 各级排气系数计算结果列入表3-5
表3-5 各级排气系数计算结果。
3.4.1 计算各级凝析系数。
3.4.1.1计算在级间冷却器中有无水分凝析出来。
查表3-6得水在40℃和40℃时的饱和蒸汽压。
kpa（40℃）
表3-6 饱和水蒸汽的压力与密度。
而ⅰ级进气的相对湿度由已知可得。
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