論文煤氣壓縮機效率探索

1、<p>　　淺析影響壓機排氣量的幾個主要因素</p><p>　　排氣量是壓縮機的重要性能指標,在生產中經常會碰到排氣量的問題,本論文著重分析在壓縮機運行過程中影響排氣量的幾個主要因素,指出如何利用這些分析解決生產中遇到的實際問題.</p><p>　　壓縮機的輸氣量是指在單位時間內，壓縮機最后一級排出的氣體換算到第一級進口狀態(tài)（即吸氣管中的溫度和壓力）時的氣體體積值；其單位為“

2、米3/分”或“米3/時”。在壓縮機吸入煤氣進行壓縮后，煤氣中的水蒸汽分壓力增加，經過冷卻塔冷卻后其分壓超過冷卻后氣體溫度時的飽和蒸汽壓，煤氣中的水分子便凝結出來，基于上述原因，我公司在計算壓縮機的輸氣量時，以吸氣管前的煤氣柜高度為計量標準（經計量局標定）解決了換算的問題。壓縮機排氣量的計算公式為: Q = 2FSni</p><p>　　Q ---- 理論輸氣量. (米3/小時)</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 ---- 主軸轉數. (轉/小時)</p><p>　　i --- 氣缸數. (個)</p><p>　　通過上述公式來分析可以看出影響輸氣量的有氣

4、缸截面積, 活塞行程, 主軸轉數, 氣缸數.據此比較壓縮機實際循環(huán)圖1-2和簡化了的理論循環(huán)圖1-1不難看出在實際生產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的實際運行過程中的氣體吸入量與理論有以下的差異：(1).在排氣結束后，活塞返回行程，氣缸內的壓力由p2逐漸下降，同時氣體開始膨脹，因為活塞在實際排氣終了時與氣缸端部

8、存在著余隙容積，其中殘存的高壓氣體在活塞回程時便進行了膨脹。(2).當膨脹到點4時氣缸內的名義壓力與吸氣管中名義壓力P1相等,但此時氣閥并未打開吸氣,只有膨脹到d點時氣缸內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行的慣性力時,氣閥方打開吸氣,隨煤氣的吸入活塞運行到a點壓力到達P3時, ΔP減小到不足以克服彈簧力,氣閥關閉,完成吸氣過程.(3).在壓縮的過程中,活塞由點a到點1的一段行程是把氣體從壓力P3壓縮到進口狀態(tài)的壓力

9、P1,接著繼續(xù)壓縮到排氣壓力P2.(4).當氣缸內的壓力超過排氣管壓力P2并產生一個能克服彈簧力及慣性力的壓力差時,排氣閥打開,排氣過程開始.</p><p>　　從以上的差異中可以看出實際影響到排氣量的因素有如下幾個方面:</p><p>　　(1).由于吸氣過程中存在著阻力損失即ΔP的影響,實際的吸入量為Vs”,折合到壓力P1時,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).在吸入煤氣的過程中由于吸氣管道,進氣閥,氣缸內壁和活塞溫度較高,同時余隙容積中殘存氣體對吸入氣體的放熱,其吸入溫度會升高,比容增加,使實際吸入量減少,其損失用λt表示: λt=T1/TS T1-----是管道中

11、煤氣的溫度. TS-----是吸氣終了時的溫度.其吸入容積為Vs= Vs’λt=VrλνλPλt</p><p>　　(4)在壓縮煤氣的過程中,通過活塞環(huán),填料函,氣閥,及其他不嚴密之處會有泄漏,損失系數為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,吸氣溫度與壓機的泄漏有關.</p>

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

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

14、,從而減低排氣量.</p><p>　　(3)  閥道堵塞對排氣量的影響:由于閥道堵塞,管道內的氣體通過氣閥時節(jié)流損失增加為克服壓力損失,氣缸內的壓力必須進一步降低才能打開進氣閥,由λP=P3/P1可知吸入壓力P3的下降,</p><p>　　(4)  此外,進氣管道中壓力波動對排氣量也有影響,壓力波動位于波峰時λP大,處于波谷時λP小.</p><

15、p>　　余隙容積對排氣量的影響</p><p>　　由圖1-2可知,容積系數λν= Vs”/Vr=Vr-ΔV”/Vr. ΔV”是余隙容積,V0是氣體膨脹時所形成的體積, ΔV”越大,排量就越小.設計上對余隙值的設定,實際的生產中對余隙容積產生的影響主要有以下幾點:</p><p>　　a,出口閥未開足,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,容積系數下降引起

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

17、度愈高則溫度系數愈小影響吸氣終了時溫度的因素有以下幾個.</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.摩擦產生熱量導致λt上升</p>

18、;<p>　　泄漏系數對排氣量的影響.</p><p>　　由λL=Vd/Vs. 排出的氣體Vd=Vs-VL VL為泄漏總體積.壓機主要泄露點為氣閥,活塞環(huán),與填料及管道的外漏.</p><p>　　根據上面理論分析我結合實際生產總結出排氣量下降原因有:吸氣彈簧過硬.活塞環(huán)磨損.吸氣閥道堵塞.吸氣壓力波動.排氣閥片彈簧過軟.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.同樣依據上面提到的理論分析只要對上述故障予以改進是可以提高壓送機的排氣量的.</p><p><b>　　我的改進是這樣的:</b></p><p>　　吸氣彈簧過硬.(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,加強注油潤滑)</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(通過氣柜的調節(jié),合理開啟壓送機,減少吸氣管氣體的頻繁波動)</p><p>　　排氣閥片彈簧過軟.(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,對水夾套進行酸洗,去除淤泥或水垢)</p><p>　　排氣壓力上

21、升(檢查壓機出口閥門,排除出口管內的積水,更換排氣閥閥片彈簧,必要時可減少開機數)</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,適當增加注油量,檢查冷卻系統,有條件可降低外部環(huán)境溫度. 氣閥的開閉是否嚴密直接關系到輸氣量，吸入氣缸被壓縮的煤氣或多或少帶一些雜質，這些雜質長時間和潤滑油混合在一起，被高溫壓縮后形成糊狀雜質，俗稱煤氣膠積聚在氣閥的各部

22、件上，造成氣閥在工作時開閉不嚴，停機后泄漏的氣閥成為壓縮機進出口管道的旁通；這些微小的細節(jié)，在生產中往往被忽略，天長日久影響到輸氣量。分析覺得通過關閉備用壓機的出口閥門應該是一個提高輸氣量防止倒氣消耗的好辦法)</p><p>　　氣缸鏡面拉毛.(修補鏡面,打磨光滑)</p><p>　　通過上述的措施實施后的2002年3月份所統計的輸氣量資料顯示:</p><p>