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活塞式压缩机压缩气体的过程,主要是通过活塞在气缸内不断地往复运动来完成的。活塞在气缸内一次往复的全过程分为吸气,压缩和排气三个过程,合称为一个工作过程。为了叙述方便,现将单级单作用和双作用式活塞式压缩机的一个气缸分别简化。
9 E M! B$ `8 M2 N 1、活塞式压缩机压缩气体的吸气过程 当活塞向右边移动时,气缸左边的容积增大,压力下降;当压力降到稍低于进气管中压力时,管内气体便顶开进气阀进入气缸,并随着活塞的向右移动继续进入气缸,直到活塞式压缩机中活塞移至右边的末端为止。
0 w8 s+ L+ u: w0 n2 e 2、活塞式压缩机压缩气体的压缩过程 当活塞向左边移动时,气缸左边容积开始缩小,气体被压缩,压力随之上升。由于进气阀的止逆作用,使缸内气体不能倒流回进气管中。同时,因排气管内气体压力又高于缸内气体压力,气体无法从排气阀流出缸外,排气管中气体也因排气阀的止逆作用而不能流回缸内,所以,这时活塞式压缩机气缸内形成一个封闭容积。当活塞继续向左移动,缸内容积缩小,气体体积也随之缩小,压力不断提高。 W, v; o3 ~% r% F
3、活塞式压缩机压缩气体的排气过程 随着活塞式压缩机中活塞的不断左移压缩缸内气体,使压力继续升高。当压力稍高于排气管中气体压力时,缸内气体便顶开排气阀而排入排气管中,并继续排出到活塞移至左边末端为止。然后,活塞式压缩机中的活塞又向右移动,重复上述的吸气、压缩、排气这三个连续的工作过程。, C( B1 {/ |/ y* [3 ~ }/ e
活塞式压缩机压缩气体双作用式由于气缸两端都装有进、排气阀,因此,活塞式压缩机压缩气体在相同时间里,不论活塞向右或向左运动,都能在其前方完成压缩和排气过程,在其后方完成吸气过程。即曲轴旋转一周能完成两个工作过程。, t, A% S3 W h7 G X& K' Z8 Z
由于活塞式压缩机压缩气体时活塞在气缸内不断地往复运动,气缸便循环地吸气、压缩和排气。活塞的第一次往复称为一个工作循环,即一个工作过程,活塞每往复一次所经过的距离称为活塞式压缩机压缩气体行程。
5 h% O7 y: l6 K# C/ H+ [( f活塞压缩机的优点
9 N# ^0 L$ D. L1 t5 } 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;
! S& f8 Z9 X/ Q3 M- @ 2、活塞压缩机的热效率高,单位耗电量少;
/ K4 U& \3 N& C$ f 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; + Y8 A: y& b+ J, ~- x
4、活塞压缩机的可维修性强;
! W i) ~+ \8 Q ]6 d 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;
5 J, l k, {, A" [; ]6 x 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;
0 ~( y/ B8 o+ d& r$ T% x 7 、活塞压缩机的装置系统比较简单。
l8 e- y+ E' ~活塞压缩机的缺点
. }5 R \7 A0 [- F: ] J( Q0 a2 I0 v; Z 1、转速不高,机器大而重; , B- G( Z1 ~6 [0 a" z; j, Q
2、结构复杂,易损件多,维修量大;
/ O" A% v# W+ @0 u 3、排气不连续,造成气流脉动;
8 [. j/ a m% F* e, I 4、运转时有较大的震动。 % _$ _9 B/ n |, j
活塞式压缩机在各种场合,特别是在中小制冷范围内,成为制冷机中应用最广、生产批量最大的一种机型。 |
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