校核计算2D12-902-20对称平衡式无油润滑压缩机 - 图文(3)

东北石油大学本科生课程设计 DI = 730mm ; DII = 450mm

1.8 计算气缸直径圆整后的实际行程容积、各级名义压力及压力比

1.8.1 计算各级实际行程容积Vh＇

非贯穿活塞杆直径双作用气缸行程容积：

π

Vhk＇= 4 (2Dk2 － d2)·S·Z (1-18)

ππ22

VhI＇= 4 (2DI － d)·S·Z = 4 (2×0.732 －0.112)×0.28×1=0.2316m3

ππ

VhII＇= (2DII2 － d2)·S·Z = (2×0.452－0.112)×0.28×1=0.0864m3

44

1.8.2 各级名义压力及压力比

因各级实际行程容积Vhk＇与计算行程容积Vhk不同，各级名义压力及压力比必然变化。各级进、排气压力修正系数βk及β

k＋1分别为：

VhI＇Vhk

（1）各级进气压力修正系数：βk = V · (1-19)

Vhk＇hI

VhI＇VhIβI = V · =1

hI VhI＇

VhI＇VhⅡ0.23160.0864βII = V · =0.2319 ·0.0864 =0.9987 hI VhⅡ＇

VhI＇Vh(k+1)（2）各级排气压力修正系数：βk+1 = V · (1-20)

Vh(k+1)＇hI

VhI＇Vh(Ⅰ+1)0.23160.0864

βI+1 = V ·= · =0.9987

hIVh(Ⅰ+1)＇0.23190.0864VhI＇P2II＇Vh(II+1)

βII+1 = V · =P =1

hI Vh(II+1)＇2II

（3）修正后各级名义压力及压力比

Plk＇= βk ·P1k (1-21) P2k＇=βk+1 ·P2k (1-22)

?＇=

P2k＇

(1-23) P1k＇

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校核计算2D12—90/2-20对称平衡式无油润滑压缩机

计算结果列入表1-7中。

表1-7气缸直径圆整后的实际行程容积、各级名义压力及压力比 级 次 I II 计算行程容积 实际行程容积 Vhk m3 Vhk＇ m3 VhI＇VhIβk= · VhI VhI＇修正系数 VhI＇Vh(k+1)βk+1= V · Vh(k+1)＇hI名义吸气压力 MPa 名义排气压力 MPa 修正后名义压力比 Plk Plk＇= βk ·P1k P2k P2k＇=βk+1 ·P2k ?＇= 0.2319 0.2316 0.0864 0.0864 1 0.9987 0.9987 0.3 0.3 0.79 0.789 2.63 1 0.79 0.789 2.1 2.1 2.66 P2k＇ P1k＇1.9 按修正后的名义压力考虑压力损失后计算缸内实际压力

根据修正后名义压力，并由图1查得相对压力损失如下：

当P1I＇＝0.3MPa时?s1=0.036 ； 当P2I＇＝0.789MPa时?当P1II＇＝0.789MPa时?当P2II＇＝2.1MPa时?d1=0.061

；

s2=0.028；

d2=0.045

由Cm 值不相同，在下面公式加以修正：

2?＇Cm2

? ?＇= ?×? ×? ? ?3 (1-24) 3.5

其中：?＇——修正的相对压力损失值；

Cm ——实际的活塞平均线速度，m/s; 由附表查的Cm =4.0m/s

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东北石油大学本科生课程设计 ?、?＇——空气及所用气体的密度。

图1相对压力损失

故：?s1＇＝0.036×?3.5 ?2 =0.0470 4.02 ??＇＝0.061× =0.0797 d1

3.54.02

? =0.0366 ?s2＇＝0.028×?3.54.02

? =0.0588 ?d2＇ ＝0.045×?3.5

?4.0

缸内实际压力：

PS= P1＇(1–?s) Pd = P2＇(1+?d) (1-25) 由修正后的相对压力损失?s＇、?d＇，及计算各级气缸内实际压力，结果见表1－8。

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校核计算2D12—90/2-20对称平衡式无油润滑压缩机

级表1－8考虑压力损失后的缸内实际压力及压力比 修正后名义压相对压力损缸内实际压力 失 力 （MPa） （修正后） （MPa） 1–?s＇ 1＋?d＇ P1＇ 0.3 0.789 P2＇ 0.789 2.1 ?s＇ ?d＇ 实际压力比 次 PS 1.080 1.059 Pd =?＇PdPs I II 0.047 0.080 0.953 0.037 0.059 0.963 0.286 0.852 0.760 2.224 2.98 2.93 1.10 根据实际压力比，计算各级实际排气温度

T=T? ＇k (1-26)

按k=1.4和m=1.25况计算，结果见表1-9。从中可以看出，按k=1.4计算出的排气温度未超过160℃的允许范围，但实际测出的排气温度接近多变压缩m的结果，认为在允许的范围内。

表1-9据实际压力比求的各级实际排气温度 吸气温度 实际压 k=1.4 级力比 m?1k?1T1T1T2T2?? 次 ?k?m（℃）（K）? （K）（℃）? I II 40 40 313 313 2.98 2.93 1.367 1.359 427 425 154 152 1.244 1.240 2

1

k-1

m T2（K） T2（℃） 389 388 116 115 1.11 计算缸内最大实际气体力并核算活塞杆直径

气缸直径的圆整，活塞杆直径的选取及各级吸排气压力的修正都直接影响到气体力，需重新计算如下：

1.11.1 第I列（第I级）

（1）活塞面积

盖侧：FgI＝

?DI42＝

?4×0.732＝4183.3×10?4m2＝0.41833m2

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东北石油大学本科生课程设计 轴侧：FzI＝FgI－fd＝0.41833－0.009499＝4119.6×10?4m2＝0.408831m2 （2）压力

10PSI＝0.286MPa＝2.86×

PDI5

Pa

＝0.852MPa＝8.52×105Pa

（3）气体力

外止点：

PI外＝PSI?FzI－PDI?FgI

＝2.86×105×4088.31×10?4－8.52×105×4183.3×10?4 ＝－239491.5N

内止点：

PI内＝PDI?FzI－PSI?FgI

＝8.52×105×4088.31×10?4－2.86×105×4183.3×10?4

＝228681.6N

1.11.2 第II列（第II级）

（1）活塞面积

盖侧：FgII＝

?DII42＝

?4×0.452＝1589.6×10?4m2＝0.15896m2

轴侧：FzII＝FgII－fd＝0.15896－0.009499＝1156×10?4m2＝0.14946m2 （2）压力

PSIIPDII＝0.760MPa＝7.60×105Pa ＝2.224MPa＝22.24×105Pa

（3）气体力

外止点：

PII外＝PSII?FzII－PDII?FgII

?7.6?10?1494.60?105?4?22.24?10?1589.6?105?4

??239937.4N

内止点：

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