气缸直径对空压机排气温度的影响

气缸直径对空压机排气温度的影响一顾军威王仁德乐维健田涛文以一型高压空压机为例，分析研究了某级排气温度偏高的原因。

从设备本身的结构出发，通过调整缸径来平衡各级排气温度，从而提高空压机的性能。

关键词空气压缩机热力计算过程指数排气温度气缸直径前言在空压机设计中，传统的理论是以等压比分配原则来确定活塞直径气缸直径的，可往往忽略了设备本身结构对参数的影响，结果造成某一级的排气温度明显偏高，导致此级排气腔内有积碳现象，亦使排气阀的寿命大大降低等。

另外，压缩气体的容许温度又受到气缸润滑油闪点的限制，*高温度不应超过一润滑油闪点为一时因此，从理论上分析研究排气温度偏高找出合理的解决方法，对提高压缩机的性能有积极的意义。

排气温度偏高的分析问题的所在由我所研制的6一型空压机，经多次改进后，其性能指标可靠性有了很大提高，已为海军各型舰艇装备使用多年。

但其局部还存在一些尚需改善的地方，如级排气温度偏高，班级排气腔内有积碳现象，排气阀寿命较低。

表所列试验结果即为明证。

表序号终压（田排气温度水流量（级卯热力计算的验证已知参数①进气温度②进气压力（绝压③排气压力（绝压④名义转速二⑤行程⑥缸径二（见图⑦各级相对余隙二护从O，二口，漪一伪二门口1拐图机电设备第期n丫门复算各热力参数的变化（凡时①各级行程容积一奇火子一子一寻一手巧一巧一。。

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一晋只圣粤又只一时斗砚一晋聋一晋一衬②与排气量有关的参数确定表**级第二级第三级第四级压力）坛（温度）又漏气）又。

有效巩③复算依据假想行程容积衰**级第二级第三级第四级珠一砂）几巩珠巩凡几耐压力比及容积参数表**级第二级第三级第四级凡马州田凡只州田二几凡的口`又一注第四级又一久一其中。

一影机电设备第期④各级压力比表**次**级第二级第三级第四级凡嵘田又凡币飞又喊户几只州田几尸云又几尸豆一时）二倪凡儿只之一时响二左。

二格⑤各级排气温度表**级第二级第三级第四级压力比自吸气温度几n泣一排气温度几原因分析及改善方法从表所列数据可看出级的排气状况*佳，这一方面是冷却水流向是工级1级班级级气缸水腔，级冷却情况良好，加之级气缸为环状，气缸表面积相对于气缸容积的比值*大，冷却情况*佳。

故取分别为二各级排气温度的数值均比表的试验数据大左右，这是因为，试验时是用水银温度计测量温度的，测得的结果要比实际情况低得多。

级排气温度偏高，这表明理论分析的各级排气温度与试验结果是一致的从热力计算的角度看，班级排气温度偏高的直接原因是班级压比过高，间接原因是级气缸直径偏大。

因此，要降低班级排气温度，从理论上讲，*有效的方法是减小级气缸直径。

但减小级气缸直径会造成级压比增大，使级排气温度增加。

鉴于级的冷却效果*佳，故其排气温度增加的幅度不会太大。

方法将级气缸直径从站降低至叭根据上述的计算方法，得到*后的结果为表**级第二级第三级第四级压力比自吸气温度几n亡几一排气温度几t成方法将级气缸直径从必降低至科根据上述的计算方法，得到*后的结果为表**级第二级第三级第四级压力比自吸气温度几n云机电设0年第期续表**级第二级第三级第四级n一排气温度几t成巧三种级缸径的验证比较表，级缸径**级第二级第三级第四级必科巧此表为试验验证的结果。

由表可看出班级缸径从的降至科或科后，其排气温度亦分别降低了和而其它各级的排气温度变化不大。

从而有效地提高了空压机的性能。

结论由上对6一高压空压机的分析计算可知道，空压机本身的结构不同，造成各级气缸的压缩过程指数不同，从而影响着各级的排气温度。

在实际空压机设计中，压缩过程指数可按下列经验数据选取大中型压缩机微型和小型空气压缩机但选择压缩过程指数时，应注意到如果气缸冷却情况良好，可取较小值空压机转速越高，压缩过程越接近于绝热，应取较大值气缸压力比较高时，由于气体压缩终了时的温度和气缸壁的平均温度都升高，但气体温度升得较快，气体和缸壁间的温差便趋于增大，促使热交换增强，故值应减小在压力及压力比相同时，气缸尺寸较大，气缸表面积相对于气缸容积的比值减小，气体对外热交换也相应减弱，故值应增大对多级空压机，各级排气量在大多数情况下几乎是相等的，但低压级热交换表面比高压级的大得多虽然随压力增加气体的放热系数提高，但并不能抵偿热交换表面减小所带来的影响，故值应逐级增高。

因此，根据空压机本身的结构，合理地选择过程指数值，通过热力计算来适当调整各级的气缸直径，来达到平衡各级排气温度的目的，从而有效地提高空压机的性能。

参考文献活塞式压缩机设计。

机械工业出版社，耿惠彬等。

船用压缩机手册。

机电设备活塞式压缩机原理。

西安交通大学编。

王仁德等。

新型一型高压空气压缩机。

机电设备，我国研制出新型径向柱塞泵由山西平阳机械厂与太原重型机械学院共同研制开发的新型电液比例负载敏感变量径向柱塞泵已通过了山西省科技厅组织的专家鉴。

专家们认为，这种新型滑靴式径向柱塞泵的研制成功，填补了一项国内空白，并达到了国际该研究领域的先进水平。

目前，山西平阳机械厂已将这种径向柱塞泵投人批量生产，并且形成产品系列。

机电设备年第期