活塞式压缩机的工作原理

活塞式压缩机的工作原理

当活塞式压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。

当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。

活塞压缩机的优点

1、活塞压缩机的适用压力范围广，不论流量大小，均能达到所需压力；

2、活塞压缩机的热效率高，单位耗电量少；

3、适应性强，即排气范围较广，且不受压力高低影响，能适应较广阔的压力范围和制冷量要求；

4、活塞压缩机的可维修性强；

5、活塞压缩机对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工较容易，造价也较低廉；

6、活塞压缩机技术上较为成熟，生产使用上积累了丰富的经验；

7、活塞压缩机的装置系统比较简单。

活塞压缩机的缺点

1、转速不高，机器大而重；

2、结构复杂，易损件多，维修量大；

3、排气不连续，造成气流脉动；

4、运转时有较大的震动。

活塞式压缩机在各种场合，特别是在中小制冷范围内，成为应用广、生产批量大的一种机型。

活塞式压缩机，是容积型压缩机中应用最广泛的一种。在石油、化工生产中，活塞式压缩机的主要用途是：

一是压缩气体用作动力，如空气被压缩后可作为动力驱动各种风动机械、工具，以及控制仪表与自动化装置；

二是制冷和气体分离，如气体经压缩、冷却、膨胀而液化，用于人工制冷（通常称制冷机或冰机），若液化气体为混合气可在分离装置中将其中的各组分分离出来，如石油裂解气是先经过压缩后在不同温度下将其各组分分别分离出来的；

三是用于合成及聚合，如氮和氢高压后合成为氨、氢与一氧化碳高压后合成为甲醇、二氧化碳与氨高压合成为尿素，以及高压生产聚乙烯等；四是用于气体输送或装瓶，如气体经压缩机提压后经管道远程输送煤气和天然气、各种生产原料用气的输送，以及氮气、氧气、氢气、氯气、氩气、二氧化碳等的装瓶。

活塞式压缩机划分原则如下所述：

1、按气缸的布置可将其分为：

（1）立式压缩机，气缸均为竖立布置；（2）卧式压缩机，气缸均为横卧布置；（3）角式压缩机，气缸布置为V型、W型、L型、星型等不同角度；（4）对称平衡式压缩机，气缸横卧布置在曲轴两侧，相对两列气缸的曲拐错角为180℃，而且惯性力基本平衡。

2、若按排气压力可分为：

（1）低压压缩机，排气压力为0.3~1MPa（表压）；

（2）中压压缩机，排气压力为1~10 MPa（表压）；

（3）高压压缩机，排气压力为10~100MPa（表压）；

（4）超高压压缩机，排气压力＞100 MPa（表压）。

3、若按排气量可分为：

（1）微型压缩机，排气量＜0.017m³/s；

（2）小型压缩机，排气量为0.017~0.17 m³/s；

（3）中型压缩机，排气量为0.17~1.00 m³/s；

（4）大型压缩机，排气量＞1.00 m³/s。

4、若按气缸达到终压所需级数可分为：

（1）单级压缩机，气体经一次压缩达到终压；

（2）双级压缩机，气体经两级压缩达到终压；

（3）多级压缩机，气体经三级以上压缩达到终压。

5、若按活塞在气缸中的作用可分为：

（1）单作用压缩机，气缸内仅一端进行压缩循环；

（2）双作用压缩机，气缸内两端都进行同一级次的压缩循环；

（3）级差式压缩机，气缸内一端或两端进行两个或两个以上不同级次的压缩循环。

6、若按列数的不同可分为：

（1）单列压缩机，气缸配置在机身一侧的一条中心线上；

（2）双列压缩机，气缸配置在机身一侧或两侧的两条中心线上；

（3）多列压缩机，气缸配置在机身一侧或两侧两条以上的中心线上。