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序言－让同学看到快乐的一面
? 学习苦不苦？苦！考试有没有压力？有！
如果片面强调苦，学生就会有双重压力。但是，
如果让学生感受到其中的快乐，减轻心理压力，
就会找到学习的快乐。（请寻找）：
1、与没有学习机会的人比，能学习是快乐的；
2、昨天不会的知识，今天掌握了，是快乐的；
3、坐在硬板凳上，学有所得比坐在这里硬磨椅子
靠时间，是快乐的；
4、全中国都在考试，咱不考，那不等于吃亏吗？
5、备考充分,90％的试题都会做，考试就是一种
快乐！
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船舶辅机
2003~2004学年第 2学期, 船舶辅机,
讲课 56学时,现场课 4学时,课外作业 1次。
制冷装置
空调
锅炉
造水机
防污染装置
空压机 1.活塞式和螺杆式制
冷压缩机结构和工作
2.蒸汽压缩式制冷装
置基本操作和自动化
元件调试
任课教师：陈海泉
共 214页，平均每课时 3.5页多，每次课 7页多。
?要求：课前课后看书，学委带头，我们共同努力！
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
第 6章学习要点
1,分析影响输气系数的因素。
2,多级压缩的意义和级间压力、中间冷却对工
作性能的影响。
3,两级空压机的结构。
4,掌握操作管理要点。
5,故障分析（排气量不足、级间压力不正常、
排气温度太高）。
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
压缩空气在船上的用途
1,启动主柴油机、发电柴油机。
2,为气动 [pneumatic]机械 (压力水柜、汽笛 )和
工具供气。
3,为气动主机遥控系统供气。
4,吹洗 [purge]零件 (滤器、阀件 )。
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
单位时间内排送的相当于 第 1级 吸气状态的空
气体积。 (m3/s,m3/min,m3/h)
公称排气量, 额定压力 时的排气量。
空压机的排气量,
分类 额定排气压力 (MPa) 排气量 (m3/min)
低压 0.2~1.0 微型 <1
中压 1.0~10 小型 1~10
高压 10~100 中型 10~100
大型 >100
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
主空压机 [Main Air Compressor]
应急空压机 [Emergency Air Compressor]
原动机 [Primary Mover]
电动机 [Electric Motor]
柴油机 [Diesel Engine]
台数
2~3
1
压力
中压
低压
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原动机 [Primary Mover]
电动机 [Electric Motor]
柴油机 [Diesel Engine]
台数
2~3
1
压力
中压
低压
应
急
空
压
机
辅(
应
急)
空
气
瓶
发电 柴油机 发 电机
电 站
电 动机主空 压机主空气瓶主柴 油机
船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
应急空压机
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
§ 6.1 活塞式空压机的工作原理
理论循环 p-v图特点，绝热、等温、
多变压缩过程
影响实际工作循环的因素
级间冷却的作用，二级 [2-stage]压缩
理论工作循环 p-v图。
一、理论工作循环 [Working cycle]
二、实际工作循环
三,多级 [Multi-stage]压缩
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
一、单级 [Single-stage]活塞式空压机理论工作循环
1.气缸无余隙容积
2.吸排气无压力损失
和脉动
3.吸气过程气体与缸
壁无热交换
4.无气体漏泄
5.气体是理想气体
5 点 假 设：
1.p-V图循环线包围
的面积代表耗功。
2.气缸冷却越好，越
接近等温过程，耗功
越小。
结论：
请打开,0601空压机循
环,swf,文件观看动画 (鼠标单
击 )
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
二、实际工作循环 1.影响实际工作循环的因素
余隙气体膨胀 3?-4? ?V?
容积系数
p
p
p
v V
VV
V
V '' ?????
Vc/Vp越大
pd / ps越大 ?v越小
连杆轴承磨损
气缸垫片加厚 ?v减小
压铅法 检查余隙
?余隙容积 Vc
活塞 -缸盖、气阀通道
[Clearance Volume]
Vc/Vp称相对余隙容积 (余
隙容积比 )
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
??? 11
s
d
p
c
v
p
p
V
V
?
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
二、实际工作循环 1.影响实际工作循环的因素
吸入压力 ?ps
压力系数
'
'''
'
''
V
VV
V
V
p
?????
?进气阻力
?排气阻力
排出压力 ?pd
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
二、实际工作循环 1.影响实际工作循环的因素
温度 ?，比容 ?，体积 ?
温度系数
t?
?吸气预热
Pd/ps?,?t?
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
二、实际工作循环 1.影响实际工作循环的因素
气阀、活塞环
气密系数
l?
?漏泄
压缩过程和余
隙气体膨胀过
程按 k=const的
多变过程计算
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
二、实际工作循环 2.排气量和输气系数
理论排气量,即活塞行程容积，也就是单位时间
内活塞所扫过的容积。
单作用 [Single effect]压缩机
smS n zDV t / 2 4 0/ 32??
第一级气缸数目输气系数：
tVQ /??
ltpvtt VVQ ????? ??
实际排气量
sd pp
?
余隙容积损失 ?
漏泄 ?
气缸温度 ?
预热损失 ?
??
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
二、实际工作循环 3.功率和效率
指示功率 Pi, 用于压缩气体的功率。
用示功器 [Indicator]测量 p-V图计算。
理论功率,按理论循环计算的功率。
等温理论功率 PT, 按等温理论循环计算的功率。
绝热理论功率 PS, 按绝热理论循环计算的功率。
等温指示效率 ?iT,?iT = PT /Pi
绝热指示效率 ?iS,?iS= PS /Pi
轴功率 P,曲轴得到的功率。
机械效率 ?m,?m= Pi /P
等温总效率 ?T,?T = PT /P = ?iT ?m
绝热总效率 ?S,?S = PS /P = ?is ?m
水冷
?iT ? ?iS
风冷
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
二、实际工作循环 3.功率和效率
问题 1,Pt,P,Pi,PS 如何排序？
答,Pt<PS<Pi<P
问题 2,?it,?is,?t,?s如何排序？
答,?is>?it>?s>?t
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
三、多级压缩和级间冷却
排压高 (压力比大 )时采用，设 多级压缩 和 级间冷
却 [Inter-cooling]
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
三、多级压缩和级间冷却
原因：
4.减轻活塞上作用力
1.降低排气温度 (?160?C)
2.提高输气系数
3.节省压缩功
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
如何确定级数？
三、多级压缩和级间冷却
如果为了省功，分级越多并采用级间冷却，
可节省更多的功 (面积差 )。但机构复杂、损
失和阻力增加。 所以在排气温度允许的范围
内，尽量采用较少的级数 — 2级。
如何确定各级压力比？
理论上，多级压力比相同 ( )时总
耗功最省。 但这样会导致后级冷却差、温度
高，相对余隙容积大，导致后级功耗增大，
所以后级压力比比前级小。
m pp m
1
1???
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船舶辅机 ?第 6章 活塞式空气压缩机 [Air Compressor]
三、多级压缩和级间冷却
末级压力 =排出容器压力 +管路阻力，级间压
力及压力比按流量连续性原理自动调整。