当前课程知识点：容积式压缩机原理 > 第4章 压缩机的热力性能 > 4.2 排气压力 > 4.2 排气压力
同学们好
今天我们来学习压缩机排气压力及其影响因素
首先
压缩机排气压力
通常指的是
最终排出压缩机的气体压力
一般在气体最终排出处
即最终储气罐处测量
压缩机铭牌上
标出的是
压缩机额定工况下的压力
即设计工况压力
而实际上
压缩机可以在
低于额定排气压力的任意压力下工作
而且只要强度
和排气温度允许
也可以超过额定排气压力工作
在采用多级压缩时
末级以前
各级的排气压力
称为级的排气压力
也称级间压力
级间压力的测量位置
应在下一级的
进口法兰处测量
如图中标红处
也就是图中这两个位置
用于测量级间位置
那么
在实际运行中
压缩机的排气压力是由谁决定呢
容积式压缩机
排气压力的高低
并不取决于压缩机本身
而是由压缩机排气系统内的气体压力
也就是常说的的背压决定的
而排气系统内的气体压力
是取决于
压缩机对排气系统
输入的气体量
与从排气系统向用户输出的气体量
之间的平衡关系
即供求平衡关系
如左下图所示
一个单级压缩机系统
若排气系统中的输入与输出的气量相等
则背压就稳定在某一个数值上
压缩机也就在某个排气压力下工作
若排气系统中
输入气体量大于输出气体量
即供过于求
则系统内的气体量就不断增加
背压便不断提高
于是压缩机的排气压力也就相应提高
相反如果排气系统中输入小于输出
则系统内的气体量逐渐减少
背压就降低
于是压缩机的排气压力
也就相应降低
直到新的压力下达到新的供求平衡为止
多级压缩机的级间压力也服从上述规律
右下图为多级压缩时系统示意图可以看出
压缩机设计时
就是按照前一级排出的气体
在某特定压力和温度下
为后一级全部吸进的原则
来确定后一级的气缸行程容积
若压缩机运行中前一级排出的气量改变
或者后一级所能吸进的气量改变
都会引起级间压力的改变
多级压缩时
级间压力如何确定
级间压力取决于前一级
和后一级的气量供求平衡关系
下式为前面讲到的
气缸行程容积与容积流量的关系
由该式
可以得到
两相邻两级之间
压力的关系如下式
可以看出
只要改变等号右边每一项比值
均会引起级间压力改变
或者说
两相邻级的气缸气量供求关系的改变
都会最终反映到级间压力的改变上
下面
具体分析不同因素
是怎么影响级间压力的
比如在设计阶段
气缸直径的圆整
余隙容积的调整都会引起级间压力的变化
在设计时
由于J级气缸直径的取整
引起J气缸行程容积的增大
会使得J级排出的气体量增加
大于J+1级吸入的量
从而引起J+1级进气压力升高
再比如
J级实际的余隙增大
达不到设计时的余隙容积值
会引起J级容积系数降低
而使得J级排出的气量减少
导致J+1级进气压力降低
对已有在运行的压缩机
比如由于一级进气通道损失增加
会引起一级压力系数降低
一级进气量减少
导致二级进气压力降低
再比如
由于某级气阀磨损
导致该级泄漏增加
泄漏系数降低
会引起下一级进气压力降低
还有
比如在运行过程中
某级中间冷却器效果恶化
引起下一级进气温度升高
同时进气压力升高
总结起来
就是只要引起相邻级间气量供求关系的改变
就会最终反映到级间压力的变化上面
那这样
我们来看多级压缩时
在启动过程中级间压力是如何建立起来的呢
按照前面讲述的原则
压缩机各级的压力并不能够立即形成
只有在级间容积中气体的体积集聚接近一定值时
才能达到稳定工况
那么具体建立过程是怎样的
我们来一起分析
如右图
一个三级压缩的系统
我们知道
压缩机在进入工作前
所有各级压力都等于大气压
也就是各级进排气压力都相等
那么第一转中
第一级吸进的气量约等于第一级行程容积
因排气压力也等于大气压
排出的气量也约等于大气压
此容积大于二级气缸行程容积
因此二级吸纳不了全部气体
一级排气压力会升高
会使二级以及后面各级气阀全开状态
气体直接穿过第二级 第三级
到达排气系统
如果排气罐出口阀门关小
不让气体全部流出
运行一段时间系统内压力会提高
这样一级排气压力升高
压比增大
一级容积系数降低
进气量势必会减少
但在一级排气量大于二级行程容积前
系统内压力会继续升高
一级进气量进一步减少
直到一级实际进气量
等于二级行程容积时
一级排气压力才会基本稳定
此时二级开始工作
同样的
由于二级气缸行程容积大于三级行程容积
此后随着系统压力升高
二级排气压力也提高
并使二级进气量减少
迫使一级排气压力继续升高
但升高较慢
不再和系统内压力的增加成直线关系
这样
第二级 第三级的压力形成与第一级雷同
因此
压缩机启动工况下
级间压力是从第一级到末级逐渐建立起来的
好的
排气压力的部分就介绍这么多
再见
-1.1 压缩机的功能
--1.1 课件
-1.2 压缩机的用途
--1.2课件
-1.3 压缩机的种类
--1.3 课件
-1.4 压缩机的其它分类方法
--1.4 课件
-1.5 压缩机的特点
--1.5 课件
-1.6 容积式压缩机型号编制方法
--1.6 课件
-第1章作业
-2.1 压缩机级的循环概念
--2.1课件
-2.2 压缩机级的理论循环
--2.2课件
-2.3 级的理论循环进气量和指示功
--2.3课件
-第2章作业
-3.1 压缩机级的实际循环
--3.1课件
-3.2 影响实际循环的主要因素
--3.2.2 影响实际循环的主要因素（压力损失、气流脉动）
--3.2课件
-3.3 实际循环进气量及进气系数
--3.3课件
-3.4 级的实际循环指示功
--3.4课件
-3.5 多级压缩
--3.5课件
-第3章作业
-4.1 容积流量
--4.1 容积流量
--4.1课件
-4.2 排气压力
--4.2 排气压力
--4.2课件
-4.3 排气温度
--4.3 排气温度
--4.3课件
-4.4 压缩机的性能指标
--4.4课件
-第4章作业
-5.1 容积流量调节
--5.1课件
-第5章作业
-6.1 曲柄连杆机构的运动规律分析
--6.1课件
-6.2 往复压缩机列的作用力
--6.2课件
-6.3 作用力的计算方法
--6.3课件
-6.4 总切向力及飞轮矩的确定
--6.4课件
-第6章作业
-7.1 单列压缩机惯性力的平衡
--7.1课件
-7.2 多列压缩机惯性力及力矩的平衡
--7.2课件
-第7章作业
-8.1 回转压缩机的特点
--8.1课件
-8.2 回转压缩机的理想工作过程
--8.2课件
-8.3 回转压缩机的实际工作过程
--8.3课件
-第8章作业
-9.1 啮合原理数学基础
--9.1课件
-9.2 平面啮合问题
--9.2课件
-9.3 空间啮合问题
--9.3课件
-第9章作业
-10.1 双螺杆压缩机工作原理
--10.1课件
-10.2 双螺杆压缩机特点与种类
--10.2课件
-10.3 双螺杆压缩机性能参数
--10.3课件
-10.4 双螺杆压缩机转子型线
--10.4课件
-10.5 双螺杆压缩机容积流量计算
--10.5课件
-10.6 双螺杆压缩机吸气孔口设计
--10.6课件
-10.7 双螺杆压缩机排气孔口设计
--10.7 课件
-第10章作业
-11.1 涡旋压缩机基本工作原理
--11.1课件
-11.2 涡旋压缩机的特点和应用
--11.2课件
-11.3 涡圈型线与几何参数
--11.3课件
-11.4 涡旋压缩机的容积流量计算
--11.4课件
-11.5 内容积比和排气角
--11.5课件
-11.6 型线修正
--11.6课件
-第11章作业
-12.1 单螺杆压缩机的工作原理
--12.1课件
-12.2 单螺杆压缩机的特点
--12.2课件
-12.3 单螺杆压缩机的典型应用
--12.3课件
-12.4 单螺杆压缩机主要几何参数
--12.4课件
-12.5 单螺杆压缩机容积流量计算
--12.5课件
-12.6 单螺杆压缩机进排气孔口设计
--12.6课件
-第12章作业
-13.1 滚动活塞压缩机原理简介
--13.1课件
-13.2 结构参数与容积变化规律
--13.2课件
-13.3 特征角及容积效率
--13.3课件
-第13章作业
