校核计算2D12-902-20对称平衡式无油润滑压缩机 - 图文(2)

校核计算2D12—90/2-20对称平衡式无油润滑压缩机

表1-4 泄漏系数的计算 相对泄露值 泄漏部位 Ⅰ级 Ⅱ级 气阀 ??v?Ⅰ?Ⅱ 0.04 0.04 rⅠ 活塞环 0.014 0.015 0.0016 0.0024 v rⅡ?填料 pⅠ ?总相对泄露 pⅡ?? 11?0.058 0.0574 泄露系数 ?l??v i0.945 0.946 1.3.5 各级排气系数计算结果列入表1-5

表1-5 各级排气系数计算结果 级数 Ⅰ Ⅱ ?V ?p ?T ?l ??????vpTl 0.8822 0.8664 0.97 0.99 0.96 0.96 0.945 0.946 0.7763 0.7790 1.4 计算各级凝析系数及抽加气系数

1.4.1 计算各级凝析系数

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东北石油大学本科生课程设计 1.4.1.1计算在级间冷却器中有无水分凝析出来

查表1-6得水在40℃和40℃时的饱和蒸汽压

PbI?7.375kPa（40℃）

表1-6 饱和水蒸汽的压力与密度 温度t℃ 饱和蒸汽压PbkPa 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 0.611 0.656 0.705 0.757 0.813 0.872 0.935 1.000 1.069 1.147 1.227 1.312 1.401 1.497 1.598 1.704 1.817 1.937 2.062 2.196 2.337 2.485 2.642 2.808 2.982 3.167 3.360 3.564 3.779 4.004 4.241 密度?st kg/m3 0.00485 0.00519 0.00556 0.00595 0.00636 0.00680 0.00726 0.00775 0.00827 0.00882 0.00940 0.01001 0.01066 0.01134 0.01206 0.01282 0.01363 0.01447 0.01536 0.01630 0.01729 0.01833 0.01942 0.02057 0.02177 0.02304 0.02437 0.02576 0.02722 0.02875 0.03036 温度t℃ 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 饱和蒸汽压PbkPa 4.491 4.753 5.029 5.318 5.622 5.940 6.274 6.624 6.991 7.375 7.777 8.198 8.638 9.100 9.582 10.085 10.612 11.162 11.736 12.335 12.961 13.613 14.293 15.002 15.741 16.510 17.312 18.146 19.021 19.917 密度?st kg/m3 0.03205 0.03381 0.03565 0.03758 0.03960 0.04172 0.04393 0.04623 0.04864 0.05115 0.05376 0.05649 0.05935 0.06234 0.06545 0.06868 0.07205 0.07557 0.07923 0.08300 0.08696 0.09107 0.09535 0.09980 0.1044 0.1092 0.1142 0.1193 0.1247 0.1302 7

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而Ⅰ级进气的相对湿度由已知可得

则?1IpbⅠ?Ⅰ?0.8?7.375?2.71?15.989kPa?PbII?7.375kPa 所以在级间冷却器中必然有水分凝析出来，这时?1Ⅱ?1.0。 （2） 计算各级凝析系数

?1

??Ⅰ??Ⅱ?p1Ⅰ-?1ⅠpbⅠp1Ⅱ-?1ⅡpbⅡp1Ⅰ-?1ⅠpbⅠp1Ⅱ-?1ⅡpbⅡ?p1Ⅱp1Ⅰp1Ⅱp1Ⅰ (1-7)

3-1?0.073757.9-1?0.073757.93??Ⅱ????

=0.9846

1.4.2 抽加气系数μ0

因级间无抽气，无加气，故?0Ⅰ??0Ⅱ?1

1.5 初步计算各级气缸行程容积

VhI???Ⅰ??oⅠVd?Ⅰ?n (1-8)

Vh?Ⅰ3u?Ⅰ?u?ⅠVd1?190????0.2319m ?Ⅰn0.7763500?VV???Ⅱ?Ⅱ0ⅡhⅡ??Ⅱ?pppp1Ⅰ?1ⅡTTTT?1Ⅱ1ⅠVnd (1-9)

hⅡ??Ⅱ0Ⅱ??1Ⅰ?1Ⅱ1ⅠVnd1Ⅱ?0.9846?10.7790?0.30.79?31331390500

=0.0864m3

1.6 确定活塞杆直径

为了计算双作用气缸缸径，必须首先确定活塞杆直径，但活塞杆直径要根据最大气体力来确定，而气体力又需根据活塞面积（气缸直径）来计算，他们是互相制约的。因此需先估算压缩机中可能出现的最大气体力，按附表2 中的数据初

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东北石油大学本科生课程设计 步确定活塞杆的直径。再根据相关公式确定气缸直径和最大气体力，然后校核活塞杆直径是否满足要求。

1.6.1 计算任一级活塞总的工作面积

Fk?Vhk，（Z—同一级汽缸数） （1-10）

S?ZVhⅠ有：

FⅠ?=0.2319=0.82821m2 =8282.1cm2

0.28?1S?Z?FVhⅡ=0.0864=0.30857m2=3085.7cm2

0.28?1ⅡS?Z1.6.2 暂选活塞杆直径

根据双作用活塞面积和两侧压差估算出该空气压缩机的最大气体力约为21 吨左右，由《过程流体机械课程设计指导书》附表2，暂选活塞杆直径d=90mm。

2活塞杆面积 fd??d??(9.0)2?63.62cm2

441.6.3 非贯穿活塞杆双作用活塞面积的计算

盖侧活塞工作面积 轴侧活塞工作面积

FFg?1(F21(F2k?f)d)d （1-11） （1-12）

z?k?fⅠ级： FgⅠ?1(FⅠ?fd)?1(8282.1?63.62)?4172.9cm2

FzⅠ?21Ⅱ级： FgⅡ?FzⅡ?21212(FⅠ?fd)?(FⅡ?fd)?(FⅡ?fd)?21212(8282.1?63.62)?4109.2cm

212(3085.7?63.62)?1574.7cm(3085.7?63.62)?1511.0cm2

21.6.4 计算活塞上所受气体力

（1）第一列（第Ⅰ级）

外止点：

pⅠ外?p1Ⅰ?FzⅠ-p2Ⅰ?F （1-13）

gⅠ9

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pⅠ外?p1Ⅰ?FzⅠ-p2Ⅰ?FgⅠ

=0.3×106×4109.2×10-4-0.79×106×4172.9×10-4 =-206383.1N 内止点：

pⅠ内?p2Ⅰ?FzⅠ-p1Ⅰ?F （1-14）

gⅠpⅠ内?p2Ⅰ?FzⅠ-p1Ⅰ?F

gⅠ=0.79×106×4109.2×10-4-0.3×106×4172.9×10-4 =199439.8N

（2）第二列（第Ⅱ级）

外止点：

ppⅡ外?pp1Ⅱ?FFzⅡ-pp2Ⅱ?FF （1-15）

gⅡⅡ外?1Ⅱ?zⅡ-2Ⅱ?

gⅡ=0.79×106×1511.0×10-4-2.1×106×1574.7×10-4 =-211318N 内止点：

ppⅡ内?pp2Ⅱ?FFzⅡ-pp1Ⅱ?FF （1-16）

gⅡⅡ内?2Ⅱ?zⅡ-1Ⅱ?

gⅡ=2.1×106×1511.0×10-4-0.79×106×1574.7×10-4

=192908.7N

由以上计算可知，第二列的气体力最大，为-211318N约合22吨。由《过程流体机械课程设计指导书》附表2 可知，选取活塞杆直径d=110mm

1.7 计算各级汽缸直径

1.7.1 计算非贯穿活塞杆双作用气缸直径

根据 DK =

有： DI =

2Vhkd2 + (1-17) πSZ2

2×0.23190.1123.14×0.28×1 + 2 =0.730m 2×0.086400.1123.14×0.28×1 + 2 =0.450m

DII=

2Vhld2πSZ + 2 =2VhIId2πSZ + 2 =

1.7.2 确定各级气缸直径

根据查表II-1-6，将计算缸径圆整为公称直径：

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