空压机百科 活塞空压机 回转式压缩机工作原理(二)

回转式压缩机工作原理(二)

本文接上一篇,下图中的1-2-3-4为有内压缩的理想循环过程,其中2-3为内压缩过程;如果无内压缩过程则为1-2-2-4这样一个矩形。无内压缩过程相比有内压缩过程多了阴影面积2-2-3过程。因此无内压缩过程相比有内压缩过程需要做更多的功。因此无内压缩的压缩机只适合压缩气量比较小的场景如罗茨鼓风机。

提前结束吸气压缩过程

其实提前结束吸气过程就是当工作容积达到最大时其工作容积才开始封闭,但是因为一些原因工作容积还没有达到最大就断开吸气口连通并结束吸气。因此在吸气结束前会存在膨胀同时还可能会出现欠压缩状态。

下图为提前结束吸气过程,如果吸气过程1-2’到V1,在这过过程中工作容积并没有达到最大,但此时的吸气口已经关闭。随着容积的不断扩大气体也会膨胀2′-2″。当工作容积达到最大时Vmax,开始压缩过程2″-3,由于压比相较理想循环过程更大了,可能会出现欠压缩的状况。3-4就为排气过程。这种提前结束吸气的缩过程带来的后果是排气量减少功耗增加。

延后结束吸气的乐缩过程

所谓延后结束吸气,指应该在工作容积最大时,工作积被封闭,但由于某种原因、工作容积最大时并没有脱离吸气口连通状态,在工作容积开始减小后才封闭吸气口。因此,延后结束吸气会出现已经吸入工作积的气体被从吸气口反向挤压出的状况。

下图为延后结束吸气的压缩过程,当吸气过程(1-2)至工作容积最大Vmax,但此时吸气口并未封闭,之后工作容积开始减小2-2’到V1。当到达V1(2′)时,脱离吸气口处于连通状态,开始压缩过程2′-3,最后3-4为排气工作过程。这种延后结束吸气的压缩过程带来的后果为排气量减少。

欠压缩的循环压缩过程

其实欠压就是压缩机内压缩终了的压力低于背压。如下图P为背乐,正常的吸气(过程为线(1-2)、正常的压缩进程为线(2一3),但是当压缩进程到(3′)时,排气口己经开始连通、但此时的内压缩压力尸小于P(背压),于是,排气乐力已直接上升为背压Pa图中线(3一3″)表征了这一现象。之后线(3-4″)为排气过程。阴影部分(3-3′-3″)就是多耗的功。

过压缩的循环压缩过程

压缩就是指压缩机内压缩后压力高于背压。如下图所示,P2为背压,正常的吸气过程为线(1-2),正常的压缩进程为线(2-3),但是当压缩进程到(3)时,排气口并未开始连通,压缩过程继续进行到3时,此时的内压缩压力P1大于Pd(背压),排气口星连通状态,P1瞬间下降到Pd,图中线(3-3″)表征了这一现象。之后线(3″一4)为排气过程。阴影部分(3-3-3”)就是多耗的功。

实际循环过程

下图是理想压缩过程的进、排气压力假设为等压,压缩指数假设为定值,因此,整个压缩过程骂么是真线,要么是平滑的曲线。而在实际压缩过程中,压力和压缩指数是有波动的。压力在P-V图上不再是直线,而是曲线段。通过对不同类型的压缩机或者压缩机不同工况的 P-V图进行比较,就能从理论层面初步判断压缩机是否工作在更良好的状况下。

螺杆空气压缩机在不同排气压力下的压缩过程在 P-V图上的压力曲线。图中可以看到圆圈处,0.4MPa、0.6MPa的压缩过程明显有过压缩的情况,1.1MPa、1.4MPa的压缩过程则有欠压缩的情况。而0.8MPa的压缩过程则理想很多。这表明这台螺杆空气压缩机的最佳工况为排气压力0.8MPa。

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作者: 空压机百科

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