1、活塞式空壓機第1頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四壓縮空氣在船上的用途1. 啟動主柴油機、發電柴油機。2. 為氣動pneumatic機械(壓力水柜、汽笛)和 工具供氣。3. 為氣動主機遙控系統供氣。4. 吹洗purge零件(濾器、閥件)。第2頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四原動機Primary Mover電動機Electric Motor柴油機Diesel Engine臺數231壓力中壓低壓應急空壓機輔(應急)空氣瓶發電 柴油機發 電機電 站電 動機主空 壓機主空氣瓶主柴 油機壓縮空氣在船上系統原理圖第3頁，共46頁，2022年，5月20日，1

2、0點47分，星期四第4頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四13.1 活塞式空壓機的工作原理一、單級活塞式空壓機理論工作循環1.氣缸無余隙容積2.吸排氣無壓力損失和脈動3.吸氣過程氣體與缸壁無熱交換4.無氣體漏泄5.氣體是理想氣體5 點 假 設：1.p-V圖循環線包圍的面積代表耗功。2.氣缸冷卻越好，越接近等溫過程，耗功越小。結論：第5頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、實際工作循環1.影響實際工作循環的因素余隙氣體膨脹3-4 V容積系數Vc/Vp越大pd / ps越大c越小連桿軸承磨損氣缸墊片加厚v減小壓鉛法檢查余隙活塞-缸蓋、氣閥通道造成余隙容

3、積Vc第6頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、實際工作循環1.影響實際工作循環的因素進氣阻力排氣阻力排出壓力pd壓力系數吸入壓力ps第7頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、實際工作循環1.影響實際工作循環的因素溫度，比容，體積溫度系數吸氣預熱Pd/ps,t第8頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、實際工作循環1.影響實際工作循環的因素氣閥、活塞環氣密系數漏泄壓縮過程和余隙氣體膨脹過程按k=const的多變過程計算第9頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、實際工作循環2.排氣量和輸氣系數理論排氣量

4、：即活塞行程容積，也就是單位時間內活塞所掃過的容積。單作用Single effect壓縮機實際排氣量輸氣系數：余隙容積損失漏泄氣缸溫度預熱損失第10頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四補充：注意幾個概念區別單位時間內排送的相當于第1級吸氣狀態的空氣體積。(m3/s，m3/min，m3/h)公稱排氣量:額定壓力時的排氣量。空壓機的排氣量:理論排氣量：即活塞行程容積，也就是單位時間內活塞所掃過的容積。實際排氣量第11頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、實際工作循環3.功率和效率指示功率Pi ：用于壓縮氣體的功率。用示功器Indicator測量p-V圖

5、計算。理論功率：按理論循環計算的功率。等溫理論功率PT ：按等溫理論循環計算的功率。絕熱理論功率PS ：按絕熱理論循環計算的功率。等溫指示效率iT ：iT = PT /Pi絕熱指示效率iS ：iS= PS /Pi軸功率P：曲軸得到的功率。機械效率m ：m= Pi /P等溫總效率T ：T = PT /P = iT m 絕熱總效率S ：S = PS /P = is m 水冷iT iS 風冷第12頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四三、多級壓縮和級間冷卻排壓高(壓力比大)時采用，設多級壓縮和級間冷卻第一級工作循環 o-a-b-n-o第二級工作循環 c-e-f-m-c整個工作循環

6、 o-a-b-c-e-f-m-n-o第13頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四三、多級壓縮和級間冷卻原因：4.減輕活塞上作用力 （減少壓力比）1.降低排氣溫度(160C)2.提高輸氣系數3.節省壓縮功第14頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四2. 各級壓縮比的確定 理論分析：各級耗功相等時，壓縮機總耗功最小。 即各級壓力比應相等。最佳壓力比： 各級壓力比相等時總耗功最省。壓力比分配原則： 主要依據省功原則。三、多極壓縮和中間冷卻中間壓力的選擇（2級）： 實際上后一級的壓縮比選得小一些原因：后級冷卻比前級效果差，采用同樣壓比耗功會更大；后級余隙容積相對

7、大，采用同樣壓比容積損失會更大。第15頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四13.2 活塞式空壓機的結構和自動控制一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構CZ60/30型船用二級壓縮空壓機排氣量：60m3/h轉速： 750r/min一級額定排壓：0.64MPa二級額定排壓：3.0MPa低壓級安全閥開啟壓力：0.7MPa（15p1額）高壓級安全閥開啟壓力：3.3MPa（10Pd額）第16頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構要求：關閉嚴密阻力小啟閉及時撞擊小余隙小1、氣閥Valve第17頁，共46頁，2022年，5月20日，

8、10點47分，星期四一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構環狀閥1、氣閥Valve第18頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構網狀閥1、氣閥Valve第19頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構碟狀閥1、氣閥Valve第20頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四對氣閥的要求（和往復泵比較）：空壓機氣閥要求：嚴 、靜 、快 、小 ?往復泵泵閥要求：嚴 、靜 、快 、小密安 無聲速及時阻力只要求撞擊速度小以延長壽命第21頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分

9、，星期四關于氣閥的啟閉頻率：頻率轉速?=，不受排氣量、排壓影響隨電源頻率改變而改變關于氣閥的升程：升程增加，閥系氣流速度小，阻力小；但撞擊大，易變形，壽命短。所以升程設計時已定（2-4mm），不要改變。轉速高和壓力大的升程小。通常低壓級氣閥升程要大于高壓級一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構第22頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構2、安全閥開啟壓力：低壓側：15p1額高壓側：10pd額開啟時空氣泄放量等于或稍大于壓縮機的排氣量：第23頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構3、潤滑

10、飛濺潤滑壓力潤滑油杯滴油潤滑氣缸上部, 46滴/分鐘。第24頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構4、冷卻水冷風冷級間冷卻(第1級)氣缸冷卻后冷卻滑油冷卻降低排氣溫度，減少功耗。減少功耗，降低排氣和滑油溫度。過低會引起液擊。降低排氣比容,增加氣瓶儲量,分離油水。保持滑油性能，冷卻摩擦面。第25頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四級間冷卻氣缸冷卻滑油冷卻一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構4、冷卻第26頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四5、氣液分離器慣性式(氣液分子質量不同)過濾式(氣液分子大小

11、不同)吸附式(液體的粘性)止回球閥Non-return Ball Valve泄放閥Drain Valve一、CZ60/30活塞式壓縮機的結構第27頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、活塞式壓縮機的自動控制第28頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、活塞式壓縮機的自動控制2.42.52.93.01#2#壓力上升時運轉狀態自動起停繼電器啟動(MPa)停車(MPa)1#（主）PS12.53.02#（備用）PS22.42.9壓力繼電器第29頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、活塞式壓縮機的自動控制自動卸載和泄放定時器Timer

12、控制卸載機構電器閥開啟，與泄放閥一起延時到正常轉速后關閉。第30頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、活塞式壓縮機的自動控制冷卻水自動控制冷卻水管路上設電磁閥或氣動薄膜閥。第31頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、活塞式壓縮機的自動控制自動保護高壓缸排氣管路設溫度繼電器油壓繼電器(或油位繼電器）停車注意判斷：滑油溫度高，可表現為壓力低，出現“低壓報警”第32頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、活塞式壓縮機的自動控制滑油自動供給滴油潤滑設供油電磁閥，該閥與壓縮機同步工作。第33頁，共46頁，2022年，5月20日，10點

13、47分，星期四13.3 活塞式空壓機的管理1. 起動和停車手動(1) 曲軸箱油位(2) 供冷卻水(3) 開管路截止閥(4) 開卸載機構5) 按啟動按鈕(6) 關卸載機構，關泄放閥(由低壓至高壓)(1) 開卸載機構(2) 開泄放閥(由高壓至低壓)(3) 按停車按鈕起動停車(4) 關管路截止閥，停冷卻水一、管理要點第34頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四2. 運行中檢查 滑油：水冷70 C，風冷80 C，油 位太高或太低都不利。冷卻：水溫20 C，溫差1015 C，斷水應停車、自然冷卻，避免“炸缸”。 氣壓、氣溫：各級排氣溫度160 C，進氣瓶溫度水冷時(進水溫度+30 C

14、)，風冷時(環境溫度+40 C) 定時(2h)放殘(水、油) 檢查漏泄、噪音第35頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四3. 檢修保養氣閥漏泄現象閥溫度升高，閥蓋燙手級間氣壓偏高(后級氣閥漏) 級間氣壓偏低(前級氣閥漏)排氣量降低氣閥檢修氣閥煤油試漏，20滴/min吸排氣閥彈簧3次壓緊自由高度殘余變形0.5% 氣閥 潤滑油 防止著火與爆炸 冷卻系統清洗 運動部件間隙第36頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四3. 檢修保養 氣閥 潤滑油 冷卻系統清洗對潤滑油的要求良好的抗氧化積碳能力良好的抗乳化性適當高的閃點(200240C，高于壓縮終點氣溫2040 C

15、) 防止著火與爆炸 運動部件間隙第37頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四3. 檢修保養 氣閥 潤滑油 冷卻系統清洗堿洗法(1%Na2CO3)酸洗法 防止著火與爆炸 運動部件間隙第38頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四 運動部件間隙3. 檢修保養 氣閥 潤滑油 冷卻系統清洗活塞環間隙主軸承間隙連桿軸承間隙 防止著火與爆炸活塞缸壁間隙氣缸余隙第39頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四 防止著火與爆炸 運動部件間隙3. 檢修保養 氣閥 潤滑油 冷卻系統清洗油在高溫下分解的積碳沉淀物自燃(不一定達到閃點，有時180200C會發生)。

16、合理選用滑油工作溫度150 C或低于滑油閃點28C，避免空轉過長。減少積油積碳，定期放殘原因預防措施防止空氣中油分達到爆炸極限第40頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四 氣缸、活塞環磨損過大 氣閥彈簧損壞、太弱、漏裝二、故障分析1. 排氣量降低 閥片損壞 閥座與閥片接觸不良 缸蓋和缸體接觸不良 濾器堵塞或氣閥通道積碳過多 吸氣閥彈簧太強 余隙容積太大 氣缸冷卻不良 吸氣溫度太高漏容堵第41頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四 前1級排氣量減小 級間氣體外漏二、故障分析2. 級間壓力高于或低于正常值 后1級排氣量減小 級間冷卻不良 高壓缸排氣經活塞環漏入低壓缸過高過低第42頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、故障分析2. 級間壓力高于或低于正常值問題：空壓機低壓級安全閥開啟(級間壓力高)可能是什么原因？A.高壓級吸氣閥漏泄B.高壓級排氣閥漏泄C.低壓級排氣閥漏泄D.級差式活塞上部活塞環漏泄E.吸氣溫度高F.通氣瓶的排氣壓力過高第43頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四 排氣壓力過高二、故障分析3. 排氣溫度過高 氣閥漏泄 氣缸或級間冷卻不良 吸氣溫度過高第44頁，共46頁，2022年，5月20日，10點47分，星期四二、故障分析3. 排氣溫度過高問題：